Los motores ignífugos de Milestone Motor le ayudan a decir adiós al tiempo de inactividad frecuente

Una chispa, un cierre, una demanda

Una fábrica de aceite de palma en Sumatra opera en una atmósfera peligrosa de Zona 1. El vapor de metano y solvente se acumula alrededor de la estación esterilizadora durante el procesamiento de los racimos de fruta. El molino funciona 20 horas al día, 300 días al año. Cada hora de inactividad cuesta entre 4000 y 6000 dólares en rendimiento perdido.

La fábrica instaló motores TEFC (totalmente cerrados y refrigerados por ventilador) estándar en los transportadores del esterilizador porque eran un 30 % más baratos que sus equivalentes a prueba de llamas. Catorce meses después, un fallo en un rodamiento generó una chispa dentro del motor. La chispa encendió trazas de metano dentro del recinto. La carcasa del motor se rompió. La llama se escapó por el prensaestopas. El vapor circundante se encendió.

El incendio resultante cerró el molino durante 23 días. El seguro rechazó la reclamación porque la clase de protección del motor no coincidía con la clasificación de zona. Pérdida total: 1,8 millones de dólares en costos de reparación, 3,3 millones de dólares en pérdida de producción y un operador lesionado.

Un motor a prueba de llamas habría contenido esa ignición interna. La carcasa habría aguantado. Las juntas ignífugas habrían enfriado los gases que se escapaban por debajo de la temperatura de ignición. La atmósfera circundante no se habría encendido. El motor habría necesitado ser reemplazado, pero la producción se habría reanudado en horas, no en semanas.

Cómo un motor a prueba de llamas contiene una explosión

La protección antideflagrante (Ex d, según IEC 60079-1) se basa en un principio simple: si se produce una explosión dentro del motor, la carcasa debe resistirla y evitar que los gases calientes enciendan la atmósfera exterior.

El recinto no es hermético. Está diseñado para permitir que los gases escapen a través de uniones especialmente maquinadas llamadas flamepaths. Estas juntas son espacios estrechos (normalmente de 0,2 a 0,5 mm de ancho) y caminos largos (mínimo 25 mm). Los gases calientes de la explosión interna pasan a través de este espacio y pierden calor rápidamente. Cuando los gases llegan a la atmósfera exterior, su temperatura está por debajo del punto de ignición del gas circundante.

Piense en ello como si fuera un apagavelas. La llama no se apaga porque cortas todo el oxígeno. Se apaga porque la apagavelas de metal absorbe suficiente calor como para que la temperatura de la llama caiga por debajo del punto donde la combustión es autosostenida. Una junta ignífuga hace lo mismo con los gases de explosión que se escapan.

Tres elementos de ingeniería hacen que esto funcione:

Condiciones operativas del sudeste asiático que cambian su selección

La selección de motores antideflagrantes en el sudeste asiático no es la misma que en Europa. Tres factores regionales cambian la especificación:

1. Temperatura ambiente- Los entornos vegetales del sudeste asiático habitualmente alcanzan una temperatura ambiente de 40-45 grados con un 80-95 % de humedad. Los motores ignífugos estándar están clasificados para una temperatura ambiente de 40 grados. A una temperatura ambiente de 45 grados, el aumento de temperatura del motor acerca la temperatura de la superficie al límite de la clase T. Para la Zona 1 con clasificación T4 (superficie menor o igual a 135 grados), un motor clasificado para 40 grados puede exceder este límite a una temperatura ambiente de 45 grados bajo carga completa. Especifique motores con aislamiento de clase F (clasificado para 155 grados) y confirme el margen térmico a su temperatura ambiente real.

2. Humedad y condensación- En condiciones de humedad tropical, las partes internas del motor respiran a través de las juntas ignífugas durante el ciclo térmico. La humedad se condensa en el devanado durante los períodos de enfriamiento. Con el tiempo, la resistencia del aislamiento disminuye. Los calentadores anti-condensación (calentadores ambientales) instalados dentro del motor mantienen el devanado por encima del punto de rocío durante el apagado. Esto es estándar en las especificaciones europeas, pero con frecuencia se omite en las adquisiciones del sudeste asiático para ahorrar entre 150 y 300 dólares por motor. La reparación de las fallas de bobinado resultantes cuesta entre 2.000 y 8.000 dólares por motor.

3. Carga de polvo en instalaciones de aceite de palma y cereales.- El procesamiento de almendras de palma y la manipulación de granos generan polvo orgánico fino. Este polvo es combustible (Zona 21/22). El motor antideflagrante debe llevar doble certificación: Ex d para gas (Zona 1/2) y Ex tb para polvo (Zona 21/22). Un motor certificado únicamente para Ex d no cumple con los requisitos en un entorno polvoriento. Solicite explícitamente el certificado de doble-calificación.

5 documentos para solicitar antes de realizar el pedido

Antes de realizar un pedido de un motor antideflagrante, verifique estos 5 documentos:

1. Certificado de conformidad IECEx- Emitido por un organismo aprobado-IECEx (no es una certificación únicamente-nacional china). El número de certificado debe ser verificable en iecec.com. Estándares aceptables: IEC 60079-0 (general), IEC 60079-1 (carcasa a prueba de llamas), IEC 60079-31 (protección contra ignición de polvo).

2. Evaluación de la directiva de equipos ATEX 2014/34/UE- Si el motor se venderá o operará en los mercados de la UE, incluso como parte de una máquina. La marca CE para ATEX es independiente de la marca CE general.

3. Informe de verificación de clase térmica- Confirma la temperatura máxima de la superficie en el ambiente especificado (45 grados para el sudeste asiático) en el peor-caso de carga. El informe debe mostrar que la prueba se realizó en la temperatura ambiente de su sitio o por encima de ella, no a los 40 grados estándar.

4. Registro de inspección de dimensiones de Flamepath- El registro de fabricación que muestra las medidas de distancia entre juntas y longitud de trayectoria para cada junta antideflagrante del motor. El espacio debe ser inferior o igual a 0,5 mm para IIA/IIB, inferior o igual a 0,4 mm para IIC. Este es el récord de calidad de fabricación más crítico.

5. Certificado de gestión de calidad ISO 9001:2015- Con un alcance que cubre la fabricación de motores-a prueba de explosiones, no solo el ensamblaje general de motores.

Si el proveedor no proporciona los elementos 1, 3 y 4, la certificación a prueba de fuego no es verificable. Está comprando un motor con etiqueta Ex d, no un motor ignífugo certificado.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre motores ignífugos y de mayor seguridad?

A prueba de llamas (Ex d) contiene una explosión interna y evita que encienda la atmósfera circundante. La mayor seguridad (Ex e) evita que se produzcan chispas y arcos mediante un mejor aislamiento y control de temperatura. Ex d se utiliza en la Zona 1 para aplicaciones de mayor-riesgo. Ex e se utiliza en la Zona 1 y la Zona 2 para aplicaciones de menor-riesgo. La mayoría de las plantas de petróleo y gas del sudeste asiático especifican Ex d para bombas y compresores, Ex e para iluminación y cajas de conexiones.

¿Puedo utilizar un motor ignífugo en una zona no-peligrosa?

Sí, pero no es-rentable. Un motor ignífugo cuesta un 40-60% más que un motor TEFC estándar de la misma clasificación. Úselo sólo donde la clasificación de la zona lo requiera. En plantas de áreas mixtas-(zonas peligrosas + no-peligrosas), especifique a prueba de fuego para áreas peligrosas y IE3 de alta-eficiencia para áreas no peligrosas.

¿Con qué frecuencia es necesario inspeccionar las juntas flamepath?

Anualmente para aplicaciones de Zona 1, cada 2 años para Zona 2. La inspección mide la separación de las juntas con galgas de espesores y verifica si hay corrosión o picaduras en la superficie del camino de la llama. En los entornos costeros del sudeste asiático, la corrosión acelerada por la sal-en las superficies donde pasan las llamas es la causa más común de que los espacios excedan el límite de 0,5 mm. Las trayectorias de llama galvanizadas o recubiertas de epoxi- extienden los intervalos de inspección a 2 o 3 años.

¿Qué sucede si un motor antideflagrante se sobrecalienta?

La temperatura de la superficie puede exceder el límite de clase T-. Si la temperatura de la superficie excede la temperatura de auto-ignición del gas circundante, la atmósfera se enciende al contacto con la superficie del motor, incluso sin una chispa interna. Es por eso que el informe de verificación de clase térmica (documento 3) debe confirmar las pruebas a su temperatura ambiente real, no a los 40 grados estándar. Protección contra sobrecalentamiento: instale sensores de temperatura PT100 en el devanado y dispare el motor antes de que la temperatura de la superficie alcance el 80% del límite de clase T-.

Envíe su clasificación de áreas peligrosas

Envíe su clasificación de zona (Zona 1/2/21/22), grupo de gas (IIA/IIB/IIC), clase de temperatura (T1-T6), temperatura ambiente y requisitos de potencia/velocidad del motor. Recibirá una hoja de especificaciones con el número de certificación IECEx verificado, el margen térmico en su ambiente y el registro de inspección de la trayectoria de la llama dentro de las 48 horas.