Motor eléctrico a prueba de explosiones

Ámbito de aplicación: Los motores a prueba de explosiones se utilizan principalmente en minas de carbón, industrias de petróleo y gas, petroquímica y química. Además, también se utiliza ampliamente en los sectores textil, metalúrgico, gas urbano, transporte, procesamiento de cereales y petróleo, fabricación de papel, medicina y otros sectores.
¿Cómo determinar el nivel a prueba de explosiones de los motores a prueba de explosiones?
1. Analizar las sustancias explosivas en el entorno de uso.
Tipo de gas:
Primero, determine el tipo de gas combustible presente en el lugar donde se utiliza el motor. Los diferentes gases tienen diferentes características de explosión. Por ejemplo, el hidrógeno es un gas muy inflamable y explosivo con un amplio rango de límites de explosión (4,0% - 75.6%). En un entorno donde existe hidrógeno, como una estación de servicio de hidrógeno o algunos procesos químicos que involucran hidrógeno, se requiere un motor con un nivel de prueba de explosión más alto, que generalmente requiere un nivel de prueba de explosión de Ex dⅡC (tipo ignífugo, adecuado para Clase ⅡC gases, incluido el hidrógeno, etc.).
El límite de explosión del metano (el componente principal del gas natural) es relativamente estrecho (5,0% - 15.0%). En un entorno donde existe principalmente gas metano, como minas de carbón subterráneas, motores con niveles a prueba de explosiones de Ex dⅠ (tipo ignífugo, adecuado para entornos de gas de mina Clase Ⅰ) o Ex eⅠ (tipo de seguridad aumentada, adecuado para entornos de gas de mina Clase Ⅰ) medio ambiente) se utilizan generalmente.
Tipo de polvo:
Para entornos con polvo combustible, es necesario identificar la naturaleza del polvo. Por ejemplo, el polvo metálico (como el polvo de aluminio) tiene una alta inflamabilidad y explosividad, y su energía mínima de ignición es baja. En los talleres de procesamiento de polvo de aluminio, es posible que los motores a prueba de explosiones deban alcanzar Ex tD A21 (tipo de protección de envolvente, adecuado para entornos de polvo combustible) o superior para evitar explosiones de polvo.
El polvo de cereales (como la harina de trigo), aunque también es inflamable, sus características de explosión son diferentes a las del polvo metálico. Sus requisitos de nivel a prueba de explosiones pueden determinarse en función de la concentración de polvo específica, el tamaño de las partículas y otros factores. Generalmente, los motores a prueba de explosiones Ex tD A22 se pueden utilizar en lugares como el procesamiento de granos.
Concentración de gas o polvo:
La concentración de gas o polvo en el entorno de trabajo también es crucial para determinar el nivel a prueba de explosión. Si el gas o el polvo combustible se encuentran a menudo en una concentración cercana al límite inferior de explosión, los requisitos de nivel a prueba de explosiones para motores a prueba de explosiones son más altos. Por ejemplo, cerca de un reactor químico, el control de la concentración de gas combustible a menudo muestra que está entre el 30% y el 50% del límite inferior de explosión. En este momento, se requiere un motor con un alto nivel de protección contra explosiones y puede ser necesario cooperar con dispositivos de alarma de detección de gas y equipos de ventilación para reducir el riesgo.
Por el contrario, si la concentración de gas o polvo es muy baja y la ventilación es buena, el nivel de protección contra explosiones se puede reducir adecuadamente, pero aún así es necesario cumplir con los requisitos básicos de seguridad.
Considere la división de áreas peligrosas.
Estándares de clasificación de regiones:
Según las normas pertinentes (como las normas IEC de la Comisión Electrotécnica Internacional y las normas de la serie GB 3836 de China), las áreas peligrosas se dividen en diferentes categorías. Por ejemplo, Zona 0 se refiere a un ambiente donde las mezclas de gases explosivos aparecen continuamente o existen durante mucho tiempo. En un entorno de la Zona 0, como dentro de algunas tuberías de proceso cerradas en una refinería, sólo se permite el uso de unos pocos motores de alto nivel de seguridad, como los motores intrínsecamente seguros (Ex ia), a prueba de explosiones, porque la explosión El riesgo aquí es extremadamente alto.
La Zona 1 se refiere a un entorno donde pueden aparecer mezclas de gases explosivos durante el funcionamiento normal. En la Zona 1, como en el taller de producción abierto de una planta petroquímica, se pueden utilizar motores antideflagrantes (Ex d) o de mayor seguridad (Ex e), y el nivel de antideflagrante adecuado, como Ex dⅡB T4 (antideflagrante). , adecuado para gas Clase ⅡB, grupo de temperatura T4), debe determinarse según el tipo de gas específico y otras condiciones.
La zona 2 se refiere a un entorno donde es poco probable que se produzcan mezclas de gases explosivos durante el funcionamiento normal, e incluso si se producen, sólo existirán durante un breve periodo de tiempo. En la Zona 2, los requisitos a prueba de explosiones son relativamente bajos y se pueden utilizar algunos motores a prueba de explosiones con un nivel de protección ligeramente inferior, como motores a prueba de explosiones sin chispas (Ex n) o de presión positiva (Exp), pero su nivel a prueba de explosiones aún debe cumplir con los requisitos básicos de seguridad del área.
Disposición de equipos y condiciones de ventilación de la zona:
La disposición del equipo en el área peligrosa también afectará la determinación del nivel a prueba de explosiones. Si el motor está ubicado en un área baja o en un rincón mal ventilado donde se pueden acumular gases o polvo inflamables, es posible que sea necesario aumentar el nivel a prueba de explosiones incluso si el nivel general de clasificación del área es ligeramente inferior (como la Zona 2). . Por ejemplo, en una esquina de un almacén de productos químicos, debido a que el gas es fácil de acumular, puede ser necesario utilizar un motor con una clasificación a prueba de explosiones más alta que otras áreas bien ventiladas del almacén.
Unas buenas condiciones de ventilación pueden reducir la concentración de sustancias inflamables, lo que permite hasta cierto punto el uso de motores con clasificaciones más bajas a prueba de explosiones. Por ejemplo, en un taller de pintura con un sistema de ventilación, el sistema de ventilación puede reducir eficazmente la concentración de niebla de pintura inflamable en el aire. En un área bien ventilada, se puede seleccionar un motor con una clasificación a prueba de explosiones más baja de acuerdo con las condiciones reales, pero el motor del sistema de ventilación en sí generalmente requiere una clasificación a prueba de explosiones más alta para garantizar la confiabilidad de la ventilación.
Referencia a normas relevantes y requisitos de certificación.
Estándares internacionales y nacionales:
La serie de normas IEC 60079 de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) son normas ampliamente reconocidas para equipos eléctricos a prueba de explosiones en todo el mundo. Estas normas especifican en detalle los distintos tipos de motores a prueba de explosiones, clasificación de grados y métodos de prueba. Por ejemplo, IEC 60079-0 especifica los requisitos generales para equipos eléctricos a prueba de explosiones, y IEC 60079-1 involucra principalmente los requisitos para equipos eléctricos a prueba de llamas. Al consultar estas normas, es posible determinar con precisión qué requisitos debe cumplir la clasificación a prueba de explosiones de los motores a prueba de explosiones.
En China, la serie de normas GB 3836 (como GB 3836.1 - 2010 "Atmósferas explosivas, parte 1: requisitos generales para equipos" y GB 3836.2 - 2010 "Atmósferas explosivas, parte 2: equipos protegidos con dispositivos ignífugos El anexo "d") son bases importantes para determinar el nivel a prueba de explosiones de los motores a prueba de explosiones. Estos estándares están en línea con los estándares internacionales y combinan el entorno industrial y la seguridad reales de China. requisitos para especificar el nivel a prueba de explosiones y los requisitos de rendimiento que los motores a prueba de explosiones deben tener en diferentes entornos.
Requisitos de la agencia de certificación:
Los motores a prueba de explosiones generalmente necesitan ser certificados por agencias de certificación profesionales, como el Centro Nacional de Inspección y Supervisión de Calidad de Productos Eléctricos a Prueba de Explosiones (CQST) en China u otras agencias de certificación reconocidas internacionalmente (como las agencias de certificación ATEX para el mercado de la UE). . Estas agencias de certificación determinarán si el motor cumple con los requisitos específicos del nivel a prueba de explosiones en función del diseño del producto, los resultados de las pruebas, etc. Por ejemplo, si los motores a prueba de explosiones producidos por las empresas se van a exportar a la UE, deben obtener la certificación ATEX. Durante el proceso de certificación, se seguirán estrictamente la directiva ATEX y las normas coordinadas pertinentes para evaluar si el nivel a prueba de explosiones del motor cumple con los requisitos de seguridad del mercado de la UE.
Considere las condiciones de operación y posibles modos de falla del motor.
Condiciones de funcionamiento:
Las condiciones de funcionamiento del motor, como la frecuencia de funcionamiento, los cambios de carga y el tiempo de funcionamiento, afectarán la selección del nivel a prueba de explosiones. Si el motor necesita funcionar continuamente durante mucho tiempo, como el motor de la bomba transportadora clave en la producción de productos químicos a gran escala, la probabilidad de falla es relativamente alta debido al largo tiempo de funcionamiento y es posible que se requiera un nivel más alto a prueba de explosiones. . Por ejemplo, para motores de funcionamiento prolongado, puede ser más inclinado elegir un motor de tipo ignífugo (Ex d) y un motor de mayor nivel a prueba de explosiones (como Ex dⅡC T4) para hacer frente a posibles condiciones de falla.
La frecuencia de arranque y parada del motor también es importante. Los motores que arrancan y paran con frecuencia, como los de algunos sistemas de transporte de materiales intermitentes, generarán más arcos y calor, lo que aumentará el riesgo de explosión. En este caso, es necesario seleccionar un motor que pueda soportar un funcionamiento frecuente y que tenga un nivel a prueba de explosiones adecuado, como mayor seguridad (Ex e) combinado con un nivel a prueba de explosiones apropiado, y considerar medidas auxiliares como la protección del motor. Dispositivo de protección térmica.
Posibles modos de falla:
Analizar los posibles modos de falla del motor es crucial para determinar el nivel a prueba de explosiones. Por ejemplo, un cortocircuito en el devanado del motor es una falla común que puede generar arcos y altas temperaturas. Si se encuentra en un ambiente con gases inflamables, esta falla puede causar una explosión. Por lo tanto, para motores que son propensos a fallas de cortocircuito (como motores que operan en un ambiente húmedo o sobrecargados con frecuencia), es necesario seleccionar un motor con un nivel a prueba de explosiones más alto que pueda evitar que fallas internas causen explosiones externas. , como un motor a prueba de llamas (Ex d), y considere agregar algunos dispositivos de protección y detección de fallas (como fusibles, relés térmicos, etc.) para mejorar la seguridad.
Las fallas en los cojinetes del motor también pueden hacer que el motor funcione de manera inestable, genere chispas o se sobrecaliente. En un entorno con riesgo de explosión, se debe considerar el impacto de las fallas de los rodamientos en el rendimiento a prueba de explosiones. Para algunos lugares con altos requisitos a prueba de explosiones, se pueden seleccionar motores con medidas especiales de protección de rodamientos o diseños intrínsecamente seguros (Ex ia/Ex ib) para evitar que las fallas de los rodamientos causen explosiones.