الکتروموتور ضد انفجار

قبل از بررسی الكتروموتور ضدانفجار به توضیح اجمالی محیط های انفجاری در فضاهای عملیاتی می پردازیم. در مورد طبقه بندی فضا های عملیاتی صنایع، از نقطه نظر آتش سوزی و انفجاری دو استاندارد در سطح جهانی مطرح می باشد كه عبارتند از:

استاندارد بین المللی (IEC )كه در اروپا و اكثر كشورهای جهان به كار می رود.

استاندارد ملی برق آمریکا (NEC)

در این استاندارد فضاهای صنعتی بر حسب نوع مواد آتشزا ابتدا به سه رده به نام Class با تعاریف زیر تقسیم بندی شده است:

Class 1: فضایی است كه در آن گازهای قابل اشتعال موجود باشد، مانند: تاسیسات نفتی.

Class 2: فضایی است كه در آن غبارهای قابل اشتعال از قبیل غبار ذغال سنگ، غبار منیزیم، آلومینیوم و غیره موجود باشد.

Class 3: فضایی است كه در آن فیبرهای قابل اشتعال مانند: پنبه، كنف، براده های چوب و غیره موجود باشد.

NEC هر یک از Class های فوق را برحسب احتمال آتش سوزی به دو بخش تقسیم می كند كه هر كدام را یک Division می نامند.تعاریف هر Division به اختصار به شرح زیر است:

Class 1 Division 1: شامل فضاهایی است كه در شرایط عادی بهره برداری از تجهیزات، گازها یا بخارات قابل اشتعال در فضا پراكنده شوند.

Class 1 Division 2: شامل فضاهایی است كه در شرایط عادی، عاری از گازها و بخارات آتشزا بوده ولی در حالت غیر عادی به دلیل از كارافتادگی و خرابی تجهیزات، گازها به فضای كار وارد می گردد و منطقه خطر ساز می شود و همچنین فضاهای مجاور Division1 را Division2 می گویند.

استاندارد اروپایی IEC

استاندارد IEC فقط شامل فضاهایی می شود كه در آنها گازها و بخارات قابل اشتعال وجود دارد و Class1 استاندارد NEC را شامل می شود و در صنایع شیمیایی و هیدروكربنی كاربرد دارد. در این استاندارد فضاها بر حسب میزان گازهای قابل اشتعال به سه Zone یا منطقه تقسیم بندی می شوند كه عبارتند از:

0 Zone: فضاهایی كه 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 آمریكایی Division1 محسوب می شود. لازم به ذكر است كه معمولا در 0 Zone هیچ الكتروموتور ضدانفجار یا تجهیزات برقی نصب نمی گردد.

1 Zone: فضاهایی را كه در آن مخلوط گازو 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 كه در شرایط عادی بهره برداری، مخلوط گاز و هوا به میزان قابل اشتعال وجود ندارد و یا درصورت وجود برای مدت كوتاهی تداوم خواهد داشت(بین 1 تا 10 ساعت در سال). این فضاها در Division2 قرار می گیرند.

روش کدبندی بر طبق استاندارد الکتروموتور ضد انفجار

آمریکایی 505 NEC در این روش ابتدا Class ، فضا(Zone )، سپس عامت ضدانفجار Ex ، بعد از آن نوع حفاظت سیستم، بعد تعیین گروه بندی دستگاه و درج زیرگروه گازی، سپس قید حداكثر درجه حرارت مجاز سیستم و در انتها ذكر شماره IP آورده می شود.

IP66 ExD IIC T6 Class I Zone1 نمونه ای از استاندارد آمریكایی می باشد.

روش کدبندی بر طبق استاندارد اروپایی IEC

ابتدا ذكر عامت ضدانفجار Ex ، نوشتن نوع حفاظت موتور، سپس درج گروه بندی گازی دستگاه( I,II ) و تقسیم بندی آن، قید حداكثر درجه حرارت مجاز سیستم و در انتها ذكر شماره IP آورده می شود.

IP55 Exd IIC T4 نمونه ای از استاندارد اروپایی می باشد.لازم به ذكر است، در هر دو روش، پس از نوشتن كد ها یا فبل از آن مشخصات كامل الكتروموتور از قبیل: قدرت، ولتاژ، آمپر، مدل، سازنده، سال ساخت و ... روی پاک قید می گردد.

به صورت كلی مطابق استاندارد IIM اروپا، كد الكتروموتور های ضدانفجار از 4 بخش زیر تشكیل می گردد:

عبارت ثابت EEx

یكی از حروف d,p,e,n كه بیانگر نوع حفاظت موتور است.

گروه كاس موتور IC , IIC

حداكثر درجه حرارت سطح موتور

عبارت EEx مشخص كننده الكتروموتور های قابل استفاده در مناطق خطرناک انفجاری می باشد و نشان دهنده ضدانفجار بودن الكتروموتور است.

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

EExd.a: در این موتورهای ضدانفجار اگر جرقه یا احتراقی صورت گیرد، به هیچ وجه به خارج الكتروموتور انتشار نمی یابد و باعث احتراق در محیط نمی گردد. این موتورها دارای پوشش و پوسته ضخیمی بوده و وزن آنها بیشتر از مدل های ضدانفجار مشابه دیگر است. محدوده كاری این موتورها در Zone1 و محیط های انفجاری خطرناک می باشد.

EExde.b: نشان دهنده این است كه عاوه بر الكتروموتور، ترمینال آن نیز ضدانفجار است و از امنیت بالاتری برخوردار است.

EExp.c: در این الكتروموتورهای ضدانفجار، محیط داخلی الكتروموتور توسط هوا یا یک گاز بی اثر تحت فشار قرار گرفته و بدین وسیله اتمسفر داخل موتور از اتمسفر خارجی جدا شده و احتمال بروز انفجار در محیط بیرونی كاهش یافته و یا از آن جلوگیری می شود.این موتورها را می توان در حوزه كاری 1 مورد استفاده قرار داد.

EExn.d: به این موتورها ضدجرقه نیز می گویند و در ساخت آنها تمهیداتی لحاظ شده كه در هنگام كار در شرایط عادی و غیر عادی هیچگونه جرقه ای كه باعث احتراق اتمسفر انفجاری محیط گردد، نشود. درجه انفجاری EExn پایین تر از EExd بوده و در حوزه 2 محیط های انفجاری كاربرد دارد و در حوزه 1 استفاده نمی گردد.

EExe.e: مشابه موتورهای EExn بوده كه تمهیدات سختگیرانه تری جهت بهبود در شرایط كاری آنها انجام گرفته است و این موتورها نیز در حوزه كاربرد دارند ولی در شرایط خاص در حوزه 1 نیز استفاده می شوند.

به صورت كلی الكتروموتورهای ضدانفجار به لحاظ امنیت به ترتیب عبارتند از:

EEx de>EEx d>EEx p>EEx e>EEx n اگر دستگاه شامل تركیبی از انواع حفاظت باشد، بجای استفاده از یک حرف بعد از عبارت EEx از چند حرف استفاده می شود كه نشان دهنده حفاظت های مختلف الكتروموتور می باشد. جدول ذیل جهت سهولت در استفاده از انواع كاس حفاظتی الكتروموتورهای ضدانفجار در حوزه های كاربرد آورده شده است.

حوزه صفر: استفاده از هیچ نوع موتور الكتریكی مجاز نمی باشد.

حوزه یک: استفاده از موتورهای با حفاظت EExd و EExp و EExe مجاز می باشد.

حوزه دو: استفاده از موتورهای با حفاظت EExd و EExp و EExe و EExn مجاز می باشد.

گروه كاس موتور: الكتروموتورهای ضد انفجار بسته به قابلیت استفاده در مناطق خطرناک به دو گروه تقسیم بندی می شوند:

گروه I: موتورهایی كه در معادن و در محیط هایی كه غبار ذغال سنگ و دیگر غبارهای قابل اشتعال در آن موجود باشد استفاده می گردند.

گروه II: الكتروموتورهایی كه در مناطق هیدروكربنی و فضاهایی كه گازهای قابل اشتعال در آن وجود دارد قابل استفاده هستند. این گروه شامل 3 زیر مجموعه می باشند:

IIA: این گروه معمولاً شامل گازها و بخارات اتان، پروپان، بوتان، پنتان، هگزان، نوتان، دکان، استیک اسید، استون، متانول، تولولن، اتیل استات و ... می باشند.

IIB: مهمترین گازهای این گروه معمولاً اتلین، دی متیل اتر، اتیل اتر، دی اتیل اتر، اکسید اتیلن و ... می باشند.

IIC: از مهمترین بخارها و گازهای موجود در این گروه می توان به هیدروژن، دی سولفید کربن، استیلن و اتیل نیترات اشاره نمود.

و نوع IIC آن دارای بالاترین حفاظ ایمنی است. حداكثر دمای سطح الكتروموتورT6 -T1 : از آنجا كه تماس گازها و بخارهایی با قابلیت بالقوه انفجار با یک سطح داغ هم می تواند باعث انفجار آنها گردد، ضرورت دارد كه حداكثر دمای سطح داخلی و خارجی موتورهای ضدانفجار نیز تحت كنترل بوده و دقت شود كه با حفظ یک فاصله ایمنی از میزان دمای احتراق گازهای موجود در محیط بیشتر نگردد.

استاندارد توصیه می كند كه دمای الكتروموتور 20 % كمتر از دمای احتراق مخلوط گازی قابل انفجار در محیط نصب باشد. این درجه بندی را با حرف T نمایش داده و برحسب نوع استاندارد از T6-T1 تقسیم بندی می نمایند. جدول زیر درجه حرارت سطح الكتروموتور بر حسب استانداردهای مختلف و طبقه بندی T6-T1 را نشان می دهد. برای مثال در الكتروموتوری با درجه حرارتی T4 حداكثر درجه حرارت كلیه قسمتهای موتور از 135 درجه سانتیگراد تجاوز نمی كند. لازم به ذكر است كه كلاس حرارتی الكتروموتور و حداكثر دمای سطح، دو پارامتر كاما متفاوت بوده و نباید با هم اشتباه گرفته شوند.

به صورت كلی الكتروموتورهای ضدانفجار به لحاظ امنیت به ترتیب عبارتند از :

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

اگر دستگاه شامل تركیبی از انواع حفاظت باشد، بجای استفاده از یک حرف بعد از عبارت EEx از چند حرف استفاده می شود كه نشان دهنده حفاظت های مختلف الكتروموتور می باشد. جدول ذیل جهت سهولت در استفاده از انواع كاس حفاظتی الكتروموتورهای ضدانفجار در حوزه های كاربرد آورده شده است.

نوع حوزه موتورهای قابل استفاده حوزه صفر استفاده از هیچ نوع موتور الكتریكی مجاز نمی باشد.

حوزه یک استفاده از موتورهای با حفاظت, EExd,EExp,EExe مجاز می باشد.

حوزه دو استفاده از موتورهای با حفاظت EExd,EExp,EExe, EExn, مجاز می باشد.

حداكثر دمای سطح الكتروموتور (T6 -T1): از آنجا كه تماس گازها و بخارهایی با قابلیت بالقوه انفجار با یک سطح داغ هم می تواند باعث انفجار آنها گردد، ضرورت دارد كه حداكثر دمای سطح داخلی و خارجی موتورهای ضدانفجار نیز تحت كنترل بوده و دقت شود كه با حفظ یک فاصله ایمنی از میزان دمای احتراق گازهای موجود در محیط بیشتر نگردد.

استاندارد توصیه می كند كه دمای الكتروموتور 20 % كمتر از دمای احتراق مخلوط گازی قابل انفجار در محیط نصب باشد. این درجه بندی را با حرف T نمایش داده و برحسب نوع استاندارد از T6-T1 تقسیم بندی می نمایند. جدول زیر درجه حرارت سطح الكتروموتور بر حسب استانداردهای مختلف و طبقه بندی T6-T1 را نشان می دهد.