Вибухозахищені електродвигуни: що потрібно знати перед покупкою

Вибухозахищені електродвигуни використовуються при підвищених ризиках вибуху або займання. Поширене застосування – нафтогазові, харчові, хімічні, фармацевтичні, деревообробні, зернопереробні підприємства. Звичайний перегрів чи маленька іскра у вибухонебезпечному середовищі – і двигун може стати джерелом серйозної аварійної ситуації. Щоб уникнути цього, застосовуються вибухозахищені моделі двигунів, які виготовляються з особливих матеріалів та мають спеціальний герметичний корпус, посилену ізоляцію, захищені кабельні вводи та інші конструктивні елементи, які роблять агрегат невразливим до вибухонебезпечних факторів. Правильний вибір такого обладнання – це питання безпеки персоналу та пожежної безпеки підприємства. Тому важливо обирати лише сертифіковані електродвигуни, які відповідають стандартам та мають оптимальний рівень вибухозахисту для конкретних виробничих умов.

Коли є ризик вибуху електродвигуна?

Вибух електродвигуна відбувається не сам по собі – для цього потрібна комбінація кількох факторів. Під час роботи двигуна можливе утворення маленьких іскр, які у звичайному середовищі абсолютно безпечні. Але в контакті з пилом або газом іскра здатна спричинити вибух, створити пожежну небезпеку та вивести з ладу все виробництво. Причиною займання може стати перегрів мотора, якщо температура корпусу стає більшою, ніж температура самозаймання пилу чи газу у навколишньому середовищі. Це стається через недостатнє охолодження, роботу на критично високих навантаженнях, при несправному двигуні, при надмірно високій температурі повітря.

Ще одна причина можливого вибуху та займання – потрапляння газу або пилу всередину корпусу електродвигуна. Це спричиняє внутрішнє займання, полум’я розповсюджується у закритому просторі та через перепад тиску здатен розірвати корпус. Ризики підвищуються за рахунок накопичення статичного заряду, а також локальні перегріви через тертя несправних підшипників, перекоси валу, потрапляння абразивів. Таким чином, електродвигун стає джерелом небезпеки лише у вибухонебезпечному середовищі, коли причиною займання можуть стати мікроскопічні іскри, перегрів, перевантаження двигуна чи накопичення електростатичного заряду.

Типи вибухозахисту електродвигунів

Вибухозахищені електродвигуни різних типів забезпечують різний рівень захисту. Кожен тип має свій принцип роботи та сферу застосування залежно від рівня ризику і характеристик середовища.

Ex d – двигуни з вибухонепроникною оболонкою. Такі моделі розраховані на захист від розповсюдження внутрішнього вибуху. Всі процеси, які відбуваються всередині корпусу, не виходять назовні. Міцний корпус витримує внутрішній тиск та інтенсивне ударне навантаження, яке виникає в момент вибуху. Полум’я залишається всередині та не спричиняє пожежу у приміщенні. Вибухозахищені двигуни Ex d здатні вибухати, але цей вибух контрольований та не виходить за межі двигуна.
Ex e – двигуни з підвищеним захистом. Конструктив такого обладнання має вбудований захист від виникнення джерела запалювання. Виключено саму можливість появи іскри та критичного перегріву – такий ефект досягається за рахунок покращення ізоляції обмоток, використання спеціальних матеріалів та надійних з’єднань. Електродвигун такого типу не може вибухати, навіть у середовищі підвищеної вибухонебезпеки.
Ex n – двигуни з легким вибухозахистом. Такі моделі більш захищені порівняно зі стандартними, але рівень захисту далекий від максимального. Підходять для звичайних умов експлуатації, якщо вибухонебезпечна атмосфера виникає рідко і короткочасно. Мінімізується ризик утворення іскр, забезпечується більш стабільна робота при перегрівах, але немає захисту від внутрішнього вибуху.
Ex i – іскробезпечне обладнання. Іскробезпека допускає можливість утворення іскр і теплових ефектів, але без ризиків займання вибухонебезпечної суміші. За рахунок використання спеціальних електричних схем напруга і струм обмежуються до рівня, при якому неможливо розповсюдження полум’я навіть при утворенні невеликих іскр.
Ex t – захист корпусу від пилу. Конструкція електродвигунів з цим типом вибухозахисту передбачає надійну герметизацію корпусу. Пил не проникає всередину двигуна, не осідає на поверхнях, не накопичується у важкодоступних ділянках та не контактує з джерелами нагріву або іскрами. За рахунок цього зменшуються ризики займання та вибухів обладнання.

Маркування вибухозахищених електродвигунів

Тип вибухозахисту та інші параметри електродвигуна визначаються за його маркуванням. Спеціальні позначення з цифр та літер показують, за яких умов можна безпечно експлуатувати двигун та чи підходить він для роботи у вибухонебезпечних середовищах. За європейською директивою ATEX та міжнародним стандартом IECEx маркування формується з кількох символів, кожен з яких має конкретне значення. Ігнорування хоча б одного параметра може призвести або до придбання двигуна за завищеною ціною, або до серйозних ризиків експлуатації. Наприклад, маркування Ex d IIB T4 розшифровується наступним чином:

Ex – позначка наявності вибухозахисту;
d – тип вибухозахисту (вибухонепроникна оболонка);
II – група обладнання (для всіх підприємств за виключенням гірничодобувних);
IIB – тип газу в середовищі експлуатації;
T4 – температурний клас.

Обидві системи ATEX та IECEx регламентують вимоги до конструкції електродвигунів, маркування вибухозахисту, контроль на етапі виробництва, методи випробувань обладнання. Сучасні електродвигуни мають подвійну сертифікацію, яка свідчить про відповідність міжнародним та європейським стандартам.

Температурний клас електродвигуна

Двигуни для вибухонебезпечних середовищ поділяються на температурні класи T1-T6, які визначають максимально допустиму температуру поверхні всіх складових обладнання, в тому числі електричної частини. Для вибору двигуна за температурних класом необхідно співставити максимально допустиму температуру поверхонь з температурою займання газу, який переважає в експлуатаційному середовищі. Критичні температури для кожного класу:

T1 – 450 °C;
T2 – 300 °C;
T3 – 200 °C;
T4 – 135 °C;
T5 – 100 °C;
T6 – 85 °C.

Групи пилу та газів

Ступінь вибухонебезпеки середовища визначається характеристиками газу та пилу. За цим критерієм виділяють кілька груп:

IIA – менш небезпечні гази;
IIB – середній рівень небезпеки газів;
IIC – найбільш небезпечні гази;
IIIA – горючий пил та легкозаймисті відходи;
IIIB – непровідний пил, який не проводить електричний струм;
IIIC – провідний пил, найбільш небезпечний, здатний викликати замикання електрообладнання.

При розшифровці маркування вибухозахищеного електродвигуна потрібно звернути увагу на тип захисту (Ex d, Ex e, Ex t тощо) – він має відповідати вибухонебезпечній зоні, в якій буде працювати обладнання. Не менш важливо перевірити групу газу або пилу (IIA, IIB, IIC або IIIA, IIIB, IIIC) та переконатися, що двигун підходить для конкретного середовища. Обов’язково враховується температурний клас (T1-T6), адже від нього залежить, чи не перевищує температура поверхні рівень займання газової суміші у повітрі. Також слід оцінити ступінь захисту IP – він визначає стійкість двигуна до пилу та вологи, що особливо критично в складних умовах експлуатації. Наявність сертифікатів ATEX або IECEx є підтвердженням того, що обладнання відповідає міжнародним вимогам безпеки.

Застосування вибухозахищених електродвигунів

Вибухозахист необхідний у галузях, де в процесі роботи утворюються горючі гази або пари. Передусім це нафтогазова промисловість – бурові установки, нафтопереробні заводи, газорозподільні станції. У повітрі можуть накопичуватися метан, пропан або інші небезпечні гази, які легко займаються навіть від мінімальної іскри під час роботи двигуна. Такі ризики актуальні і для хімічних та фармацевтичних підприємств, де використовуються леткі розчинники, спирти, ацетон.

Окрема категорія – виробництва з підвищеною концентрацією пилу. Це елеватори, зерносховища, комбікормові заводи, деревообробні, меблеві підприємства. В процесі роботи утворюється дрібнодисперсний пил від зерна, борошна, деревини. За певних умов він створює вибухонебезпечну хмару, яка може миттєво спалахнути від перегрітої поверхні електродвигуна або найменшої іскри. Наприклад, особливо високі ризики спостерігаються у деревообробних цехах, на транспортерах зерна, на лініях з виробництва борошняної продукції.

Навіть якщо основне виробництво не є вибухонебезпечним, окремі ділянки можуть створювати ризик через накопичення газів. Наприклад, це стосується складів паливно-мастильних матеріалів, очисних споруд, підприємств з переробки відходів, фарбувальних цехів тощо. У таких умовах вибухозахищені двигуни та системи забезпечують стабільну роботу без загрози аварій.

Як обрати вибухозахищений електродвигун

Помилка на етапі підбору вибухозахищеного двигуна може призвести або до серйозних наслідків, тому важливо оцінювати обладнання комплексно та об’єктивно. Перед покупкою необхідно чітко визначити, в яких умовах буде працювати двигун, чи є це газове або пилове середовище, які температури та режими роботи обладнання. На що звернути увагу:

тип вибухозахисту;
вибухонебезпечна зона;
група газу або пилу;
температурний клас;
потужність і технічні характеристики;
ступінь захисту IP;
температура, вологість, наявність агресивних середовищ;
сертифікація (ATEX, IECEx);
питання монтажу та обслуговування.

Звертайтеся за консультацією в нашу компанію Огрант – ми допоможемо купити вибухозахищений двигун з оптимальними характеристиками за вигідною ціною. Наші контакти для зв’язку +38 (0472) 500-151, +38(097) 500-01-20, info@ogrant.com.ua.