با وجود گازها و غبارات قابل انفجار در برخی از مراکز صنعتی از قبیل صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، داروسازی، رنگ سازی، کارخانجات سیمان، صنایع شیمیایی، خودروسازی، جایگاه‌های سوخت، سیلوها و معادن و ….. استفاده از تجهیزات الکتریکی می‌تواند خطرات و صدمات جبران ناپذیری را ایجاد نماید. به منظور جلوگیری از این حوادث می‌بایست تاسیسات و دستگاه‌هایی که در مناطق مستعد انفجار نصب می‌گردند به گونه‌ای طراحی و تولید و نصب شوند که تمهیدات حفاظتی لازم در برابر شوک الکتریکی، جرقه، پدیده شکست القایی و ….. در شرایط کارکرد معمولی یا وجود عیب برای آن‌ها اندیشیده شده باشد. به این گونه از تجهیزات اصطلاحاً تجهیزات ضد انفجار گفته می‌شود.

عدم استفاده از تجهیزات ضد انفجار به علت بی توجهی به شراسط ایمنی بارها باعث اتفاقات جبران ناپذیری در صنایع گردیده است از جمله انفجار معادن و پالایشگاه‌ها و آتش‌سوزی در کارخانه‌های ریسندگی و بافندگی به علت وجود غبارهای قابل اشتعال.

قبل از بررسی الکتروموتورهای ضد انفجار به توضیح کوتاهی پیرامون محیط های انفجاری در فضاهای عملیاتی نیاز است . در مورد طبقه بندی فضاهای عملیاتی صنایع از نظر آتش سوزی و انفجار دو استاندارد در سطح جهانی مطرح است که عبارتند از :

الف) استاندارد ملی برق آمریکا (NEC)

در این استاندارد فضاهای صنعتی بر حسب نوع مواد اتشزا ابتدا به سه رده (Class) با تعریف زیر تقسیم بندی شده است :

Class 1 : فضایی است که در آن گازهای قابل اشتعال موجود باشد مانند : تاسیسات نفتی …

Class2 : فضایی است که در آن غبارهای قابل اشتعال از قبیل غبار ذغال سنگ “غبار منیزیم”آلومینیوم”و … موجود باشد.

Class3 : فضایی است که در آن فیبرهای قابل اشتعال مانند : پنبه”کنف”براده های چوب”و … موجود باشد.

NEC هریک از Classهای بالا را بر حسب احتمال آتش سوزی به دو بخش تقسیم می کند که هر کدام را یک Division می نامند.

تعریف هر Division به اختصار چنین است :

Class1Divisional1 : شامل فضاهایی است که در شرایط عادی بهره برداری از تجهیزات گازها یا بخارات قابل اشتعال در فضا پراکنده شوند.

ClassDivisional2 : شامل فضاهایی است که در شرایط عادی عاری از گازها و بخارات آتشزا بوده ولی در حالت غیر عادی به دلیل از کارافتادگی و خرابی تجهیزات گازها به فضای کار وارد شده و منطقه خطرساز می شود . فضاهای مجاور Divisional را Divisional می گویند.

ب) استاندارد بین الملی (IEC)

استاندارد IEC که در اروپا و بیشتر کشورهای جهان بکار می رود فقط شامل فضاهایی است که در آنها گازها و بخارات قابل اشتعال وجود داشته Class1 استاندارد NEC را شامل می شود و در صنایع شیمیایی و هیدروکربنی کاربر دارد.دراین استاندارد فضاها بر حسب میزان گازهای قابل اشتعال به سه Zone یا منطقه تقسیم بندی می شوند که عبارتند از :

Zone 0 : فضاهایی است که در آن گاز و هوای قابل اشتعال موجود بوده و برای مدت طولانی وجود خواهد داشت (بیش از ۱۰۰۰ ساعت در سال) این فضا در استاندارد آمریکایی Divisional1 محسوب می شود. لازم به یادآوری است که معمولا در Zone0 هیچ الکتروموتور ضد انفجار یا تجهیزات برقی نصب نمی گردد.

Zone 1 : فضاهایی است که در آن مخلوط گاز و هوا به میزان قابل اشتعال در شرایط عادی بهره برداری به طور متناوب وجود ندارد (بین ۱۰ تا ۱۰۰۰ ساعت در سال) . این فضاها نیز در Divisional1 قرار می گیرند.

Zone 2 : فضاهایی است که در شرایط عادی بهره برداری مخلوط گاز و هوا به میزان قابل اشتعال وجود نداشته و یا در صورت وجود برای مدت کوتاهی تداوم خواهد داشت (بین ۱ تا ۱۰ ساعت در سال). این فضاها در Divisional2 قرار می گیرند.

روش کد بندی براساس استاندارد آمریکایی NEC 505

در این روش به ترتیب Class فضا (Zone) علامت ضد انفجار (Ex) نوع حفاظت سیستم تعیین گروه بندی دستگاه و درج زیر گروه گازی حداکثر درجه حرارت مجاز سیستم و در انتها شماره IP آورده می شود. به عنوان مثال:

Class 1 Zone1 ExD IIC T6 IP66 نمونه ای از استاندارد آمریکایی است .

روش کد بندی بر اساس استاندارد اروپایی IEC

ابتدا در این روش علامت ضد انفجار (Ex) و سپس به ترتیب نوع حفاظت موتور گروه بندی گازی دستگاه (I’II) و تقسیم بندی آن حداکثر درجه حرارت مجاز سیستم و در انتها شماره IP آورده می شود. به عنوان مثال :

Exd II C T4 IP55 نمونه ای از استاندارد اروپایی است.

یادآوری: در هر دو روش پس از نوشتن کدها یا قبل از آن مشخصات کامل الکتروموتور از قبیل : قدرت”ولتاژ”آمپر”مدل”سازنده”سال ساخت و … روی پلاک قید می گردد.

به صورت کلی مطابق استاندارد IIM اروپا’کد الکتروموتورهای ضد انفجار از ۴ بخش زیرتشکیل می گردد:

توجه ۱ : عبارت EEx مشخص کننده الکتروموتورهای قابل استفاده در مناطق خطرناک انفجاری بوده و نشان دهنده ضد انفجار بودن الکتروموتور است.

توجه ۲ : حروف نشان دهنده نوع حفاظت موتور که به شرح زیر است درست بعداز EEx نوشته می شود:

EExd : در این موتورهای ضدانفجار اگر جرقه یا احتراقی صورت گیرد به هیچ وجه به خارج الکتروموتور انتشار نیافته 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 کاری این موتورها در Zone و محیط های انفجاری خطرناک می باشد.

EExde : نشان دهنده این است که علاوه بر الکتروموتور ترمینال آن ضد انفجار بوده و از امنیت بالاتری برخوردار است.

EExp : دراین الکتروموترهای ضدانفجار محیط داخلی الکتروموتور توسط هوا یا یک گاز بی اثر تحت فشار قرارگیرفته و بدین ترتیب اتمسفر خارجی جدا می شود و احتمال بروز انفجار در محیط بیرونی کاهش یافته یا از آن جلوگیری می شود.این موتورها را میتوان در حوزه کاری ۱ مورد استفاده قرار داد.

EExn : به این موتورها ضدجرقه نیز می گویند و در ساخت آنها تمهیداتی در نظر گرفته شده تا درهنگام کار در شرایط عادی و غیرعادی هیچگونه جرقه ای (که باعث احتراق اتمسفر انفجاری محیط گردد) ایجاد نشود. درجه انفجاری EExn پایین تر از EExd بوده و در حالی که در حوزه ۲ محیط های انفجاری کاربر دارد در حوزه ۱ استفاده نمی گردد.

EExe : مشابه موتورهای EExn بوده که تمهیدات سختگیرانه تری برای بهبود در شرایط کاری آنها انجام گرفته است. این موتورها نیز که در حوزه ۲ کاربرد دارند در شرایط خاص در حوزه ۱ نیز استفده می شوند.

نکته : به طور کلی الکتروموتورهای ضدانفجار از نظر امنیت به ترتیب عبارتند از :

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

اگر دستگاه شامل ترکیبی از انواع حفاظت باشد به جای استفاده از یک حرف بعد از عبارت EEx از چند حرف استفاده می شود که نشان دهنده حفاظت های مختلف الکتروموتور است. جدول زیر برای سهولت در استفاده از انواع کلاس حفاظتی الکتروموتورهای ضد انفجار در حوزه های کاربرد آورده شده است.

نکته : الکتروموتورهای ضد انفجار بسته به قابلیت استفاده در مناطق خطرناک به دو گروه تقسیم می شوند:

الف) گروه I : موتورهایی هستند که در معادن و در محیط هایی که غبار ذغال سنگ و دیگر غبارهای قابل اشتعال در آن وجود دارد استفاده می گردند.

ب) گروه II : موتورهایی هستند که در مناطق هیدروکربنی و فضاهایی که گازهای قابل اشتعال در آن وجود دارد به کارمی روند. این گروه شامل ۳ زیر مجموعه مطابق با جدول زیر می باشند.

توجه : نوع IIC آن دارای بالاترین حفاظ ایمنی است.

نکته : از آنجایی که در تماس گازهای و بخارهایی با قابلیت بالقوه انفجار با یک سطح داغ هم می توانند باعث انفجار الکتروموتور گردند لازم است که حداکثر دمای سطح داخلی و خارجی موتورهای ضدانفجار نیز تحت کنترل قرار گرفته و دقت شود که با حفظ یک فاصله ایمنی از میزان دمای احتراق گازهای موجود در محیط بیشتر نگردد.

توجه : : استاندارد توصیه می کند که دمای الکتروموتور باید ۲۰% کمتر 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 T1-T6 تقسیم بندی می نمایند. جدول ۱۰ درجه حرارت سطح الکتروموتور بر حسب استاندارد های مختلف و طبقه بندی T1-T6 را نشان می دهد.

رای مثال در الکتروموتوری با درجه حرارتی T4 حداکثر درجه حرارت کلیه قسمت های موتور از ۱۳۵ درجه سانتی گراد تجاوز نمی کند.

یادآوری : کلاس حرارتی الکتروموتور و حداکثر دمای سطح دو پارامتر کاملا متفاوت بوده و نباید با هم اشتباه گرفته شوند.

This post is also available in: English