Выбор взрывозащищенных распределительных шкафов для пищеперерабатывающего предприятия означает противостояние двум отдельным угрозам: горючей пыли, требующей сертификации ATEX/IECEx, и агрессивной мойке, которая разрушает стандартные корпуса. За три десятилетия подбора взрывозащищенных электротехнических систем я видел, как шкафы из нержавеющей стали корродировали в течение нескольких месяцев из-за хлорсодержащих дезинфицирующих средств, поскольку степень защиты IP выглядела правильно на бумаге, но материал не выдерживал ежедневного воздействия. Неправильный выбор этой спецификации останавливает производство и создает риски для безопасности.
Какие зоны пылевой опасности существуют на пищеперерабатывающих предприятиях?
Пищевая промышленность производит горючую пыль из муки, сахара, зерна, крахмала, сухого молока и специй. Когда эта пыль накапливается на поверхностях и попадает в воздух, она образует взрывоопасную атмосферу. Стандарты ATEX и IECEx разделяют эти риски на Зону 21, где пылевое облако присутствует постоянно или в течение длительного времени, и Зону 22, где пылевые отложения могут быть нарушены и создать облако при нештатных условиях.
Большинство пищевых предприятий работают с классификацией Зоны 22 в производственных зонах. Типичными являются распылительные сушильные башни, станции загрузки силосов и закрытые конвейерные галереи, где накапливаются слои пыли. Зона 21 применяется к внутренней части пылеуловителей, корпусам мельниц и непосредственным точкам выгрузки. Я посещал пшеничные мельницы, где ремонтная бригада открыла распределительный щит внутри фильтровальной комнаты, и мелкая мучная пыль проникла в плохо герметичный корпус. Внутренняя дуга от выключателя могла воспламенить это облако. Инцидент наглядно показал, что даже в Зоне 22 корпуса должны быть пыленепроницаемыми и сертифицированными для фактического типа пыли.
Таблица классификации пылевой опасности помогает инженерам предприятия сопоставить зону с правильной категорией оборудования.
| Зона | Наличие пыли | Требуемая категория оборудования (ATEX) | Типичное расположение на пищевом предприятии |
|---|---|---|---|
| 21 | Постоянно или часто | Категория 2D | Внутри пылеуловителей, внутри мельниц |
| 22 | Кратковременно, от отложений | Категория 3D | Производственные помещения, конвейерные галереи, верхние части силосов |
Знание зоны — это отправная точка. Следующий вопрос определяет выживаемость корпуса: что происходит во время очистки.
Как сопоставить степень защиты IP с процедурами очистки на предприятии
Степень защиты от проникновения для взрывозащищенных корпусов следует той же системе IP-кода, что и для промышленного оборудования. IP66 означает пыленепроницаемость и защиту от мощных струй воды. Это минимум для любой зоны с пищевой пылью. Но на предприятиях с ежедневной мойкой горячей водой и химической пенообразованием IP66 недостаточно. IP69K, разработанный для мойки под высоким давлением и высокой температурой, становится необходимым. Различие заключается не в безопасности от взрыва, а в защите электрических компонентов от воды, содержащей чистящие средства, которые вызывают коррозию клемм и приводят к замыканию на землю.
В одном из фармацевтической проектов, который мы поддерживали, стандартная операция клиента включала ежедневную очистку пеной всех поверхностей, включая электрощиты, установленные на низком уровне. Первоначальная спецификация предусматривала распределительные шкафы со степенью защиты IP66. В течение нескольких недель попадание воды через уплотнение двери привело к срабатыванию автоматических выключателей. Мы перешли на корпуса IP69K с непрерывными силиконовыми прокладками и защелками с четвертью оборота из нержавеющей стали, которые сохраняют сжатие прокладки после многократного открывания. Это решило проблему и прошло аудит гигиены.
Если ваш протокол очистки использует мойку высокого давления с давлением выше 80 бар и температурой воды выше 80°C, укажите IP69K для корпуса. Для точек ввода кабеля даже корпуса IP69K теряют целостность, если кабельными флегмами не рассчитаны на одни и те же условия промывки. Выбор сальника рассматривается в разделе о входе кабеля ниже.
Можно ли время от времени промывать корпуса с защитой IP66? Для легкого ополаскивания водой низкого давления при комнатной температуре IP66 может выдерживать годы. Риск увеличивается, когда чистящие химикаты атакуют материал уплотнения. Силиконовые уплотнения выдерживают более широкий диапазон pH, чем EPDM или нитрил. Всегда проверяйте технический паспорт материала уплотнения на соответствие вашему списку санитарных химикатов.
Распределительные ящики серии 8050 с взрывозащитой
Почему корпуса из нержавеющей стали превосходят алюминий в пищевых предприятиях
Алюминий легче и дешевле, он хорошо подходит для сухих пылевых сред, таких как зерносушилки. В пищевой промышленности эти преимущества исчезают. Лимонная кислота из переработки фруктов, уксусная кислота из ферментации и хлорсодержащие дезинфицирующие средства вызывают коррозию алюминия в течение нескольких месяцев. Белый оксидный порошок, образующийся на корродированном алюминии, не проводит ток, но ямки разрушают зазоры герметичных соединений, обеспечивающих взрывобезопасность. Нержавеющая сталь, особенно 316L с молибденом, сопротивляется ямкам от хлоридов при концентрациях, используемых в санитарной обработке пищевых продуктов.
Корпуса из ГКЛ (GRP) устойчивы к коррозии, но не обладают достаточной твердостью поверхности для многократной механической очистки. Остатки пищи, высохшие на поверхности ГКЛ, труднее удалить без царапин, а царапины создают укрытия для бактерий. Нержавеющая сталь можно отполировать до гигиеничной поверхности и изготовить с наклонными крышками, которые предотвращают скопление пыли или воды.
Наши распределительные панели серии HRMD92 из нержавеющей стали 316L предназначены для линий обработки специй, где пыль в воздухе в сочетании с влажностью от промывки образует коррозийную пасту. Альтернативный корпус из алюминия в том же цехе прослужил восемь месяцев, прежде чем взрывозащитный зазор Ex d не прошел проверку.
Таблица сравнения материалов ниже проясняет компромисс.
| Материал | Коррозионная стойкость | Легкость очистки | Вес | Относительная стоимость |
|---|---|---|---|---|
| Алюминий | Плохо с кислотами/хлоридами | Умеренно, требуется покрытие | Лёгкий | Низкий |
| Нержавеющая сталь 304 | Хорошо, ямки при сильных хлоридах | Отлично | Тяжёлый | Средний |
| Нержавеющая сталь 316L | Отлично, сопротивляется хлоридам | Отлично | Тяжёлый | Высокий |
| GRP | Отлично | Удовлетворительно, склонен к царапинам | Лёгкий | Средний |
Дополнительные затраты на 316L окупаются, когда аудитор проверяет корпус на наличие ямок во время ежегодной переаттестации и не обнаруживает их.
Герметизация входа кабеля, выдерживающая химические промывки
Корпус может быть IP69K и из 316L, но если кабельные вводы позволяют воде проникать через уплотнение, панель все равно выйдет из строя. Кабельные вводы для пищевой промышленности должны сочетать взрывозащиту с герметичностью по типу flamepath и вторичным защитным уплотнением, выдерживающим контакт с чистящими химикатами. Для этих целей используют латунные или нержавеющие стержни с никелированным покрытием и силиконовые гофры. Стандартный диапазон DQM III, rated Ex db IIC и IP66, может быть дополнительно оснащен вторичным герметичным уплотнением до IP69K по заказу.
Одна деталь, которая сбивает с толку инженерные команды: внешняя оболочка кабеля должна также выдерживать химические средства для очистки. Кабели с PVC-оболочкой размягчаются при контакте с некоторыми санитарами. Мы рекомендуем кабели с оболочкой H07RN F или аналогичные резиновые кабели, устойчивые к маслам и химическим воздействиям. Гайка кабельного ввода должна быть подобрана так, чтобы захватывать этот конкретный внешний диаметр без сжатия внутренних жил.
Для множественных входов кабелей в распределительный щит мы часто используем одну большую пластину с вводами с отдельными гильзами. Это уменьшает количество отверстий в корпусе и упрощает очистку, отсутствуют выступы, где может скапливаться грязь. Саму пластину с вводами следует из нержавеющей стали и герметизировать по периметру с помощью силиконовой прокладки.
Сертификация: ATEX против IECEx и что ищут аудиторы по безопасности пищевых продуктов
Взрывозащищенные распределительные шкафы для зон с пылью 21 или 22 должны иметь сертификат ATEX, сертификат IECEx или оба, в зависимости от местоположения проекта. Маркировка на табличке точно указывает инспектору, для каких групп пыли и температурных классов сертифицирован корпус. Для пищевых пылей актуальны группы IIIB (непроводящая пыль) для большинства органических пылей или IIIC (проводящая пыль), если обрабатываются металлические порошки. Температурный класс должен быть ниже температуры воспламенения пылевой облака, обычно T5 или T6 для тонкой органической пыли.
Аудиторы по безопасности пищевых продуктов часто сопоставляют сертификат взрывозащиты с планом HACCP предприятия. Они ищут доказательства того, что электрическое оборудование не создает рисков загрязнения, отсутствует облупленная краска, ржавчина, зазоры, в которых может застревать продукция. Поэтому мы рекомендуем все сварные конструкции из нержавеющей стали с непрерывными силиконовыми прокладками, сертификат остается действительным дольше, а проверка гигиены проходит легче.
Когда мы поставляли распределительные шкафы для фармацевтического проекта по стандартам ATEX и IECEx, команда контроля качества клиента потребовала копию сертификата взрывозащиты и сертификаты материалов для нержавеющей стали 316L. Мы предоставили оба. Оборудование прошло предварительный аудит без замечаний, что сократило время передачи проекта на две недели.
Выбор поставщика для пищевых взрывозащищенных распределительных шкафов
Не каждый производитель понимает сочетание защиты от пылевых взрывов и гигиены пищевых предприятий. Оценивайте поставщика, спрашивая, как он обрабатывает наклонные поверхности, чтобы избежать накопления пыли, могут ли они предоставить сертификат IP69K для полного сборочного узла, включая гильзы, и есть ли у них опыт работы в пищевой или фармацевтической сфере.
В Warom мы настраиваем схемы распределительных шкафов в соответствии с однолинейной схемой предприятия и размещаем внутренние компоненты так, чтобы внутреннее пространство корпуса было доступно для осмотра без нарушения герметичности огнестойкости. Для проекта по переработке пищевых продуктов мы обсуждаем процедуру очистки во время проектного обзора, выбираем материал корпуса, указываем правильный уровень IP и подбираем гильзовые пластины с минимальными щелями.
Если режим мойки вашего предприятия включает агрессивные химикаты, подтвердите долгосрочную совместимость материала корпуса перед заказом. Для спецификаций, адаптированных к вашей линии переработки пищевых продуктов, отправьте план предприятия и процедуру очистки на gm*@***om.com или позвоните по номеру +86 21 39977076. Мы совместно с вашей командой обслуживания обеспечим выживание ваших распределительных шкафов при ежедневной очистке и проверках.
Распространенные вопросы о взрывозащищенной распределительной технике на пищевых предприятиях
Могу ли я использовать стандартные распределительные шкафы IP66 в зоне с пылью, если избегать мойки?
Это зависит от типа пыли и режима соблюдения правил. В сухом складе без влажной очистки шкаф IP66 в сертифицированном корпусе ATEX может быть приемлемым для зоны 22. Риск в том, что однажды команда обслуживания решит промыть разлив, а корпус не предназначен для воды. Если есть возможность влажной очистки, сразу выбирайте соответствующую спецификацию.
В чем разница между воспламеняемой пылью и взрывоопасной пылью?
Вся пыль, которая может гореть, является воспламеняемой, но становится взрывоопасной, когда она настолько мелкая, что образует облако, способное воспламениться. Зерновая пыль с размером частиц менее 500 микрон и концентрацией выше нижней взрывоопасной границы взорвется. Та же пыль, лежащая на поверхности, представляет собой пожарную опасность. Поэтому герметичные корпуса критичны: они предотвращают проникновение пыли и выход зажигания.
Как очистить взрывозащищенный корпус, не нарушая сертификат?
Используйте только одобренные средства для очистки, совместимые с материалом уплотнения. Избегайте абразивных губок, которые могут поцарапать поверхности огнестойкого пути. После очистки всегда закрывайте корпус с правильным моментом затяжки крепежных элементов, чтобы сохранить целостность взрывозащиты. Некоторые клиенты фиксируют очистку и затяжку в журнале обслуживания, что ценят аудиторы.
Будут ли корпуса из нержавеющей стали по-прежнему привлекать бактерии?
Нержавеющая сталь с шероховатостью поверхности Ra 0,8 мкм или менее, как стандарт в нашей серии HRMD92, не имеет пор для закрепления бактерий. Склонная верхняя поверхность предотвращает застоя воды, где может развиваться биопленка. Регулярная очистка с использованием одобренных дезинфицирующих средств поддерживает поверхность гигиеничной.
Какая документация необходима для аудита по взрывобезопасности?
Аудитор обычно запрашивает сертификат ATEX или IECEx на полностью собранное устройство, сертификаты материалов на корпус и все внутренние компоненты, а также декларацию соответствия производителя. Некоторые также требуют инструкции по установке от производителя. Если у вашего аудитора есть дополнительные требования, отправьте контрольный список в Warom по адресу gm*@***om.com и мы подтвердим наличие сертификатов для вашей конкретной конфигурации.
Если вас интересует, ознакомьтесь с этими связанными статьями:
День 1 IPA 2025
Взрывозащищённые системы SCADA для нефтехимической безопасности
Опасность пыли зоны 21: необходимое взрывозащищённое электрическое оборудование
Противопожарное контрольное оборудование: безопасность зоны пыли при переработке пищевых продуктов
С более чем десятилетним опытом он — опытный инженер по взрывобезопасности электротехники, специализирующийся на проектировании и производстве безопасной и взрывобезопасной продукции. Он обладает глубокими знаниями в ключевых сферах, включая системы взрывозащиты, освещение для атомной энергетики, морскую безопасность, пожарную защиту и интеллектуальные системы управления. В Warom Technology Incorporated Company он занимает две руководящие должности: заместитель главного инженера по международному бизнесу и руководитель отдела международных НИОКР, где курирует исследования и разработки и обеспечивает точную передачу проектной документации для международных проектов. Стремясь к продвижению глобальной промышленной безопасности, он сосредоточен на преобразовании сложных технологий в практические решения, помогающие клиентам внедрять более безопасные, умные и надёжные системы управления по всему миру.
Qi Lingyi