تحديد خزائن التوزيع المقاومة للانفجار لمصنع أغذية يعني مواجهة تهديدين منفصلين: الغبار القابل للاشتعال الذي يتطلب شهادة ATEX/IECEx، والتنظيف القوي بالرش الذي يهاجم العبوات القياسية. في ثلاثة عقود من تحديد الأنظمة الكهربائية المقاومة للانفجار، رأيت خزائن الفولاذ المقاوم للصدأ تتآكل في غضون أشهر بسبب المطهرات المعتمدة على الكلور، لأن تصنيف IP بدا صحيحًا على الورق ولكن المادة لم تستطع تحمل التعرض اليومي. الخطأ في هذا التحديد يوقف الإنتاج ويخلق مخاطر السلامة.
ما هي مناطق خطر الغبار الموجودة في مصانع الأغذية؟
ينتج عن معالجة الأغذية غبار قابل للاشتعال من الدقيق والسكر والحبوب والنشا ومسحوق الحليب المجفف والتوابل. عندما يتراكم هذا الغبار على الأسطح ويصبح محملاً بالهواء، فإنه يشكل جوًا متفجرًا. تقسم معايير ATEX و IECEx هذه المخاطر إلى المنطقة 21، حيث يوجد سحابة غبار بشكل مستمر أو لفترات طويلة، والمنطقة 22، حيث قد يتم اضطراب رواسب الغبار وتكوين سحابة في ظل ظروف غير طبيعية.
تعمل معظم مصانع الأغذية بتصنيف المنطقة 22 في مناطق المعالجة. أبراج التجفيف بالرش، ومحطات تعبئة الصوامع، ومعارض الناقلات المغلقة حيث تتراكم طبقات الغبار هي أمثلة نموذجية. تنطبق المنطقة 21 على الأجزاء الداخلية لمجمعات الغبار، ومبيت المطاحن، ونقاط التفريغ المباشرة. لقد زرت مطاحن قمح حيث فتح فريق صيانة لوحة توزيع داخل غرفة فلتر، وتغلل غبار الدقيق الناعم في حاوية سيئة الإغلاق. كان يمكن لقوس داخلي من مفتاح أن يشعل تلك السحابة. أوضحت الحادثة أنه حتى في المنطقة 22، يجب أن تكون العبوات محكمة الغلق ضد الغبار ومعتمدة لنوع الغبار الفعلي.
يساعد جدول تصنيف مخاطر الغبار مهندسي المصانع على مطابقة المنطقة بفئة المعدات الصحيحة.
| المنطقة | وجود الغبار | فئة المعدات المطلوبة (ATEX) | موقع نموذجي لمصنع أغذية |
|---|---|---|---|
| 21 | مستمر أو متكرر | الفئة 2D | داخل مجمعات الغبار، داخل المطاحن |
| 22 | فترة قصيرة، من الرواسب | الفئة 3D | غرف المعالجة، معارض الناقلات، قمم الصوامع |
معرفة المنطقة هي نقطة البداية. السؤال التالي يحدد بقاء العبوة: ماذا يحدث أثناء التنظيف.
كيفية مطابقة تصنيفات IP لإجراءات تنظيف المصنع
تتبع تصنيفات حماية الدخول للعبوات المقاومة للانفجار نفس نظام رمز IP مثل المعدات الصناعية. IP66 يعني محكم الغلق ضد الغبار ومحمي ضد نفاثات الماء القوية. هذا هو الحد الأدنى لأي منطقة غبار غذائي. ولكن في المصانع التي تحتوي على روتين غسيل يومي بالماء الساخن و chemical الرغوة، فإن IP66 لا يكفي. يصبح IP69K، المصمم للغسيل بالضغط العالي ودرجة الحرارة العالية، ضروريًا. التمييز لا يتعلق بسلامة الانفجار، بل يحمي المكونات الكهربائية من الماء الذي يحمل عوامل التنظيف، والتي تتسبب في تآكل الأطراف وتسبب أعطال أرضية.
في مشروع الأدوية دعمناه، تضمن التشغيل القياسي للعميل التنظيف اليومي بالرغوة لجميع الأسطح، بما في ذلك الألواح الكهربائية المثبتة في مستوى منخفض. دعا التحديد الأصلي إلى خزائن توزيع IP66. في غضون أسابيع، أدى تسرب المياه عبر مانع الباب إلى أعطال في قواطع الدائرة المصغرة. قمنا بالترقية إلى عبوات IP69K مع حشوات سيليكون مستمرة وأقفال من الفولاذ المقاوم للصدأ بربع دورة تحافظ على ضغط الحشوة بعد الفتح المتكرر. هذا حل المشكلة واجتاز تدقيق النظافة.
إذا كان بروتوكول التنظيف الخاص بك يستخدم غسالة ضغط أعلى من 80 بار ودرجة حرارة ماء أعلى من 80 درجة مئوية، فحدد IP69K عند جسم العبوة. بالنسبة لنقاط دخول الكابلات، حتى عبوات IP69K تفقد سلامتها إذا موصلات الكابل غير مصنفة لظروف الغسل نفسها. يتم تغطية اختيار الحشية في قسم دخول الكابل أدناه.
هل يمكن تغليفات IP66 أن تُرش بالماء أحيانًا؟ للتنظيف الخفيف بالماء منخفض الضغط ودرجة حرارة الجو، قد تدوم IP66 لسنوات. يتسارع الخطر عندما تهاجم مواد التنظيف مادة الختم. تتحمل الأختام السيليكونية مدى أوسع من الرقم الهيدروجيني مقارنة بـ EPDM أو النيتريل. دائمًا تحقق من ورقة بيانات مادة الختم مقابل قائمة مواد التنظيف الخاصة بك.
صناديق توزيع الإضاءة المقاومة للانفجار من سلسلة 8050
لماذا تتفوق حاويات الفولاذ المقاوم للصدأ على الألمنيوم في مصانع الأغذية
الألمنيوم أخف وأرخص، ويعمل بشكل جيد في بيئات الغبار الجافة مثل مصاعد الحبوب. تزيل عمليات غسيل المعالجة الغذائية تلك المزايا. حمض الستريك من معالجة الفاكهة، حمض الأسيتيك من التخمير، والمنظفات القائمة على الكلور تهاجم الألمنيوم خلال شهور قليلة. مسحوق أكسيد الأبيض الذي يتكون على الألمنيوم المتآكل غير موصل للكهرباء، لكن التآكل يدمّر فجوات المفاصل المقاومة للانفجار التي تحافظ على حماية الانفجار. مقاوم الفولاذ المقاوم للصدأ، خاصة 316L مع الموليبدينوم، يقاوم التآكل الناتج عن الكلوريدات عند التركيزات المستخدمة في تعقيم الأغذية.
حاويات GRP تقاوم التآكل لكنها تفتقر إلى صلابة السطح اللازمة للتنظيف الميكانيكي المتكرر. بقايا الطعام التي تجف على سطح GRP يصعب إزالتها بدون خدش، والخدوش تخلق أماكن للاختباء للبكتيريا. يمكن تلميع الفولاذ المقاوم للصدأ ليحصل على لمسة صحية وتصنيعها بأسطح مائلة تمنع تراكم الغبار أو الماء.
تم تحديد لوحات التوزيع من سلسلة HRMD92 المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L لمصانع التوابل حيث تشكل الغبار الجوي مع الرطوبة الناتجة عن الغسل معجونًا تآكليًا. استمر الحاوية المصنوعة من الألمنيوم في نفس المصنع لمدة ثمانية أشهر قبل أن يفشل فحص مسار اللهب Ex d.
يوضح جدول المقارنة بين المواد أدناه المقايضة بين الميزات والتحديات.
| المادة | مقاومة التآكل | سهولة التنظيف | الوزن | التكلفة النسبية |
|---|---|---|---|---|
| الألومنيوم | ضعيف مع الأحماض/الكلوريدات | متوسط، يتطلب طلاء | خفيف | منخفض |
| الفولاذ المقاوم للصدأ 304 | جيد، تآكل مع الكلوريدات القوية | ممتاز | ثقيل | متوسط |
| الفولاذ المقاوم للصدأ 316L | ممتاز، يقاوم الكلوريدات | ممتاز | ثقيل | عالي |
| GRP | ممتاز | متوسط، عرضة للخدوش | خفيف | متوسط |
التكلفة الإضافية لـ 316L تعود بالنفع عندما يفحص المدقق الحاوية خلال إعادة التصديق السنوية ولا يجد أي تآكل.
ختم دخول الكابل الذي يتحمل الغسل الكيميائي
يمكن أن تكون الحاوية IP69K و316L، ولكن إذا سمحت غدد الكابل بمرور الماء عبر الختم، فسيفشل اللوح. يجب أن تجمع غدد الكابل الخاصة بمعالجة الأغذية بين سلامة مسار اللهب المقاوم للانفجار وختم بيئي ثانوي يتحمل ملامسة مواد التنظيف. نستخدم غدد من النحاس المطلي بالنيكل أو الفولاذ المقاوم للصدأ مع حلقات سيليكون لهذه التطبيقات. يمكن ترقية نطاق DQM III القياسي، المصنف Ex db IIC وIP66، إلى ختم ضغط ثانوي ليصل إلى IP69K عند الطلب.
تفصيل واحد يربك فرق الهندسة: يجب أن يتحمل الغطاء الخارجي للكابل أيضًا المواد الكيميائية المستخدمة في التنظيف. الكابلات المغطاة بـ PVC تلين عند تعرضها لبعض المطهرات. نوصي باستخدام كابل مغلف بـ H07RN F أو كابل مطاطي مماثل يقاوم الزيت والهجمات الكيميائية. يجب أن يكون غطاء الكابل بحجم يناسب القطر الخارجي المحدد دون سحق النوى الداخلية.
بالنسبة لمدخلات الكابلات المتعددة إلى لوحة التوزيع، غالبًا ما نستخدم لوحة غطاء كبيرة واحدة مع غازات فردية. هذا يقلل من عدد الثقوب في جسم العلبة ويسهل عملية التنظيف، ولا توجد حواف حيث يمكن أن يتراكم الأوساخ. يجب أن يكون لوحة الغطاء نفسها من الفولاذ المقاوم للصدأ ومزودة بحشوة مطاطية كاملة حول محيطها مع ختم سيليكون كامل الحافة.
الشهادة: ATEX مقابل IECEx وما يبحث عنه مدققو سلامة الغذاء
يجب أن تحمل خزائن التوزيع المقاومة للانفجار للبيئات التي تحتوي على غبار من المنطقة 21 أو 22 شهادة ATEX، شهادة IECEx، أو كلاهما، حسب موقع المشروع. العلامة على لوحة الاسم تخبر المفتش بالضبط عن مجموعات الغبار وفئة درجة الحرارة التي تم اعتماد العلبة لها. بالنسبة للأتربة الغذائية، المجموعات ذات الصلة هي IIIB (غبار غير موصل) لمعظم الأتربة العضوية، أو IIIC (غبار موصل) إذا كانت تتعامل مع مساحيق معدنية. يجب أن تكون فئة درجة الحرارة أقل من درجة اشتعال سحابة الغبار، عادة T5 أو T6 للغبار العضوي الناعم.
غالبًا ما يراجع مدققو سلامة الغذاء شهادة الحماية من الانفجار مع خطة HACCP للمصنع. يبحثون عن أدلة على أن المعدات الكهربائية لا تintroduce مخاطر التلوث، لا تقشر الطلاء، لا صدأ، ولا توجد فجوات حيث يمكن أن يعلق المنتج. لهذا السبب نوصي بجميع الهياكل المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ الملحومة مع حشوات سيليكون مستمرة، تظل الشهادة سارية لفترة أطول ويصبح تدقيق النظافة أسهل.
عندما زودنا خزائن التوزيع لمشروع أدوية تحت معايير ATEX و IECEx، طلب فريق ضمان الجودة الخاص بالعميل نسخة من شهادة الحماية من الانفجار وشهادات المواد للفولاذ المقاوم للصدأ 316L. قدمنا كلاهما. اجتازت المعدات تدقيق ما قبل التشغيل بدون ملاحظات، مما قلل من وقت تسليم المشروع بمقدار أسبوعين.
اختيار مورد لخزائن توزيع مقاومة للانفجار من الدرجة الغذائية
ليس كل مصنع يفهم الجمع بين حماية من انفجار الغبار ونظافة مصنع الأغذية. قيّم المورد من خلال السؤال عن كيفية التعامل مع الأسطح المائلة لتجنب تراكم الغبار، وما إذا كان يمكنه توفير شهادة IP69K للمجموعة الكاملة بما في ذلك الغازات، وإذا كان لديه خبرة في قطاع الأغذية أو الأدوية.
في ووروم، نخصص تصاميم خزائن التوزيع لتتناسب مع مخطط خط المصنع الأحادي وننظم المكونات الداخلية بحيث يكون داخل العلبة قابلاً للوصول للفحص دون المساس بسلامة مقاومة اللهب. لمشروع معالجة الأغذية، نناقش إجراءات التنظيف أثناء مراجعة التصميم، نحدد مادة العلبة، نحدد التصنيف الصحيح لـ IP، ونختار لوحات غطاء مع أقل قدر من الشقوق.
إذا كانت خطة غسل المصنع تتضمن مواد كيميائية عدوانية، تأكد من توافق مادة العلبة على المدى الطويل قبل الطلب. لإعدادات خاصة بمصنعك لمعالجة الأغذية، أرسل مخطط المصنع وإجراءات التنظيف إلى gm*@***om.com أو اتصل على +86 21 39977076. سنعمل مع فريق الصيانة الخاص بك لضمان بقاء خزائن التوزيع الخاصة بك صالحة للاستخدام بعد التنظيف اليومي والتدقيق.
أسئلة شائعة حول توزيع مقاوم للانفجار في مصانع الأغذية
هل يمكنني استخدام خزائن توزيع IP66 القياسية في منطقة غبار الطعام إذا تجنبت الغسل؟
يعتمد الأمر على نوع الغبار ونظام التنفيذ. في مخزن تخزين جاف بدون تنظيف مبلل، قد يكون من المقبول استخدام خزانة IP66 في علبة معتمدة وفقًا لمعيار ATEX للمنطقة 22. الخطر هو أن فريق الصيانة قد يقرر يومًا ما رش الماء على انسكاب، وإذا لم تكن العلبة مصممة للماء. إذا كانت هناك إمكانية للتنظيف المبلل، فقم بترقية المواصفات من البداية.
ما الفرق بين الغبار القابل للاشتعال والغبار الانفجاري؟
جميع الغبار الذي يمكن أن يحترق هو قابل للاشتعال، لكنه يصبح انفجاريًا عندما يكون ناعمًا بما يكفي لتكوين سحابة يمكن إشعالها. غبار الحبوب بحجم جسيمات أقل من 500 ميكرون والمعلق في الهواء بتركيز أعلى من الحد الأدنى للانفجار سيؤدي إلى انفجار. نفس الغبار الملقى على سطح يشكل خطر حريق. لهذا السبب تعتبر العلب المقاومة للغبار ضرورية، فهي تمنع دخول الغبار وتهرب من إشعاله.
كيف أنظف علبة مقاومة للانفجار بدون أن أفسد الشهادة؟
استخدم فقط مواد التنظيف المعتمدة لمادة الختم. تجنب الوسائد الكاشطة التي يمكن أن تخدش أسطح مسارات اللهب. بعد التنظيف، دائمًا أغلق العلبة بالشد المناسب على البراغي للحفاظ على سلامة الحماية من الانفجار. بعض العملاء يسجلون عمليات التنظيف والشد في سجل الصيانة الخاص بهم، وهو ما يقدره المدققون.
هل ستظل العلب المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ تجذب البكتيريا؟
الفولاذ المقاوم للصدأ ذو خشونة سطحية Ra تبلغ 0.8 ميكرومتر أو أقل، كمعيار في سلسلتنا HRMD92، لا يوفر مسامًا لارتكاز البكتيريا. تصميم السطح المائل يمنع تجمع المياه حيث يمكن أن ينمو الطحالب الحيوية. التنظيف المنتظم باستخدام المطهرات المعتمدة يحافظ على نظافة السطح.
ما هي الوثائق اللازمة لتدقيق حماية من الانفجار؟
عادةً ما يطلب المدقق شهادة ATEX أو IECEx للمجموعة الكاملة، وشهادات المواد للغلاف وجميع المكونات الداخلية، وإعلان المطور عن المطابقة. بعضهم يتطلب أيضًا تعليمات التركيب من الشركة المصنعة. إذا كان لدى المدقق متطلبات إضافية، شارك قائمة التحقق مع ووروم على gm*@***om.com وسنؤكد توفر الشهادة لتكوينك المحدد.
إذا كنت مهتمًا، اطلع على هذه المقالات ذات الصلة:
اليوم الأول من IPA 2025
أنظمة سكادا المقاومة للانفجار لسلامة البتروكيماويات
مخاطر غبار المنطقة 21: معدات كهربائية ذات حماية أساسية للانفجار
معدات التحكم المقاومة للانفجار: سلامة منطقة غبار معالجة الطعام
مع أكثر من عقد من الخبرة، هو مهندس كهربائي مقاوم للانفجار متمرس متخصص في تصميم وتصنيع منتجات السلامة ومقاومة الانفجار. يمتلك خبرة عميقة في مجالات رئيسية بما في ذلك أنظمة مقاومة الانفجار، إضاءة الطاقة النووية، السلامة البحرية، حماية من الحرائق، وأنظمة التحكم الذكية. في شركة Warom Technology Incorporated، يشغل مناصب قيادية مزدوجة كمهندس نائب رئيس أول internationales للأعمال ورئيس قسم البحث والتطوير الدولي، حيث يشرف على مبادرات البحث والتطوير ويضمن تقديم وثائق التصميم بدقة للمشروعات الدولية. ملتزم بتعزيز السلامة الصناعية العالمية، يركز على ترجمة التقنيات المعقدة إلى حلول عملية، لمساعدة العملاء في تطبيق أنظمة تحكم أكثر أماناً وذكاءً وموثوقية حول العالم.
Qi Lingyi