Projeler için patlamaya dayanıklı elektrikli ekipmanları tanımlama ve gözden geçirme konusunda otuz yılı aşkın süredir harcadım; kimyasal tesisler, ilaç tesisler ve açık deniz platformları. Zone 1 tehlikeli alanlar için motor başlatıcılar kullandığım desen aynıdır: mühendisler ilk olarak motoru başlatıcıyı boyutlandırır ve tehlike alanı sınıflandırmasını daha sonra kontrol eder. Bu sıra yanlıştır ve bu, diğer herhangi bir hatadan daha fazla reddedilen başvurulara, teslimat gecikmelerine ve pahalı yeniden işleme neden olur. Zone 1 için doğru şekilde belirlenmiş patlamaya dayanıklı motor başlatıcı, kurulumun gaz grubu ve sıcaklık sınıfıyla başlamalıdır. Elektriksel değerler, bunlar sabitlendiğinde gelir.
Zone 1 Sınıflandırmasının Motor Başlatıcı Tasarımına Anlamı
IEC 60079-10-1 tarafından tanımlandığı gibi, Zone 1, normal çalışma sırasında patlayıcı gaz ortamının oluşma olasılığı yüksek olan bir alan olarak tanımlanır. Bu, rastgele veya nadir bir durum değildir. Bu, beklenen çalışma ortamıdır. Zone 1'e kurulan bir motor başlatıcı için koruma konsepti, kontaktör devreye girerken, aşırı yük rölesi akım taşırken ve terminaller yük altında iken yanıcı gazın çevrede bulunacağını varsaymalıdır.
Zone 1'de motor başlatıcılar için en yaygın uygulanan koruma yöntemi Ex d, alev geçirmez muhafazadır. Muhafaza, içte bir patlama meydana gelirse, sıcak gazların çevre atmosferin tutuşma sıcaklığının altına soğutulmasını sağlayan tam olarak işlenmiş alev yolları aracılığıyla dışarı çıkması için tasarlanmıştır. Bu bir sızdırmazlık fonksiyonu değildir. Kontrollü soğutma fonksiyonudur. Alev yolu boşlukları, uzunlukları ve yüzey finisajı IEC 60079-1'de belirtilmiş olup, gaz grubuna göre değişir. Hidrojen patlamasını güvenli şekilde söndüren bir alev yolu, propan için tasarlananlardan çok daha sıkıdır. Bir mühendis, gaz grubunu belirtmeden Ex d motor başlatıcıyı belirlerse, üretici alev yollarını doğru şekilde işleyemez ve sertifikasyon teknik olarak eksik kalır.
Bazı projeler Zone 1 için Ex e artan güvenlik motor başlatıcıları kullanır, ancak bu daha az yaygındır ve yalnızca motor devresinde normal çalışma sırasında ark veya kıvılcım oluşmasını engelleyen ek koruyucu cihazlar varsa geçerlidir. Elektrikli kontaktörlü standart doğrudan hat başlatıcı için, Ex d Zone 1'de varsayılan ve en güvenli seçim olmaya devam eder.
Motor Başlatıcıları ile Gaz Gruplarını ve Sıcaklık Sınıflarını Eşleştirme
İşte çoğu tanımlama hatasının başladığı nokta burasıdır. Her yanıcı gazın, motor başlatıcı tasarımını doğrudan belirleyen iki özelliği vardır: tutuşma enerjisi, gaz grubunu belirler ve kendi kendine tutuşma sıcaklığı, sıcaklık sınıfını belirler.
IEC 60079-0 ve IEC 60079-1 altında gaz grupları IIA, IIB ve IIC olarak ayrılır. Aşağıdaki tablo, her gruptaki yaygın gazları ve bunların başlatıcı muhafaza tasarımı için ne anlama geldiğini gösterir:
| Gaz Grubu | Temsilci Gaz | Tutuşma Özelliği | Motor Başlatıcı Üzerindeki Etkisi |
|---|---|---|---|
| IIA | Propan, metan | Üçü arasında en düşük tutuşma enerjisi; en büyük izin verilen alev yolu boşlukları | En geniş alev yolu boşlukları; en ekonomik muhafaza |
| IIB | Etilen, kok kömürü gazı | Orta tutuşma enerjisi; daha sıkı alev yolu gereklidir | Dar yanma yolları; daha uzun işleme süresi |
| IIC | Hidrojen, asetilen | En kolay tutuşturulabilen; en küçük izin verilen yanma yolu boşlukları | En sıkı yanma yolları; en yüksek muhafaza maliyeti |
Projeleri gördüm ki, proses mühendisi hidrojenin potansiyel bir salınım gazı olduğunu belirlemiş, ancak elektriksel özelliklerde motor başlatıcılar IIB olarak listelenmişti. Ekipman üretildi, sevk edildi ve sahada reddedildi çünkü yanma yolları IIC gereksinimlerini karşılamıyordu. IIB ve IIC arasındaki işleme tolerans farkı mikron mertebesindedir, ancak güvenlik marjı kesinlikle katıdır.
Sıcaklık sınıfı eşit derecede kritiktir. Motor başlatıcı muhafazasının yüzey sıcaklığı, kontaktör bobinleri veya aşırı yük röleleri yakınlarındaki sıcak noktalar dahil olmak üzere, gazın kendi kendine tutuşma sıcaklığının altında kalmalıdır. Standart sıcaklık sınıfları T1’den T6’ya kadardır, T6 en katı olanıdır. Sürekli bobin akımı olan büyük bir kontaktör içeren bir motor başlatıcı, iç ısıyı yeterince üretebilir ve dış yüzey 80°C veya daha fazla ulaşabilir. Eğer mevcut gaz karbon disülfür ise, ki bu yaklaşık 100°C’de kendi kendine tutuşur, T6 sınıflandırması zorunludur ve muhafaza soğutma tasarımı doğrulanmalıdır.
Yaygın sıcaklık sınıfı atamaları:
- T4 (135°C maksimum yüzey): benzin buharları dahil olmak üzere çoğu hidrokarbon için uygundur
- T5 (100°C): bazı çözücü buharları ve belirli proses gazları için gereklidir
- T6 (85°C): karbon disülfür ve birkaç düşük tutuşma sıcaklığına sahip bileşikler için gereklidir
Mühendislerin, motor başlatıcı spesifikasyonunu yazmadan önce gaz grubu ve sıcaklık sınıfını proses güvenliği ekibiyle doğrulamalarını tavsiye ederim. Eğer proses verileri henüz öncü ise, en kötü durumu belirtin. Tehlike analizi tamamlandıktan sonra IIB T4 ünitelerini değiştirmektense, başlangıçta IIC T6 başlatıcılar almak çok daha az maliyetlidir.
Tehlikeli Alanlarda Doğrudan Çalıştırma ile Alternatif Başlatma Yöntemleri
Doğrudan çalıştırma başlatması, patlamaya dayanıklı motor başlatıcılar için en yaygın yöntemdir ve bunun iyi bir nedeni vardır. Bir DOL başlatıcı, içinde bir kontaktör ve bir aşırı yük rölesi bulunan tek bir yanmaz muhafaza içerir. Devre basittir, bileşen sayısı azdır ve muhafaza içindeki ısı tahmin edilebilir. Daha az bileşen, yönetilmesi gereken daha az iç ateşleme kaynağı anlamına gelir, bu da Ex d koruma felsefesiyle iyi uyumludur.
Genellikle 37 kW üzerindeki büyük motorlar için, DOL başlatma yüksek başlangıç akımı çeker ve bu da tesis dağıtım sisteminde voltaj düşüşlerine neden olabilir. Bu durumlarda, mühendisler yıldız-altdelta başlatıcılar, yumuşak başlatıcılar veya değişken frekans sürücüleri (VFD) düşünürler. Bu alternatifler, tehlikeli alan tasarımına karmaşıklık katar. Yıldız-altdelta başlatıcılar iki kontaktör ve zamanlayıcı gerektirir, bu da iç ısı yükünü ve yanmaz muhafaza boyutunu artırır. Yumuşak başlatıcılar ve VFD'ler, önemli ısı üreten güç elektroniği içerir ve bunlar tek bir Ex d muhafazasında bulunmayabilir. Yaygın çözüm, VFD'yi basınçlı Ex p muhafazasında monte etmek veya tehlikeli alan dışında konumlandırıp motor kablosunu yanmaz sızdırmazlık girişiyle Zone 1 bölgesine geçirmek olabilir.
Desteklediğim projelerden, Zone 1 motor başlatıcıların çoğunluğunun 55 kW’a kadar olan DOL üniteleri olduğunu gördüm. Bu sınırdan sonra, muhafaza boyutu ve ısı dağılımı sorunları, sadelik avantajını aşmaya başlar. Zone 1 petrokimya pompa uygulamasında 90 kW’lık bir motor için, başlatıcı muhafazasının detaylı termal analizini yapmak, DOL tasarımına geçmeden önce faydalı olur. Kontaktör bobini tek başına iç ortamı dış ortamdan 20°C yukarıya çıkarabilir ve yıldız-altdelta anahtarlama için ikinci bir kontaktör eklemek sorunu daha da artırır.
Eğer programınızda Zone 1’de 55 kW üzeri motorlar varsa, başlatıcı muhafazasının termal performansını üreticiyle doğrulamak faydalıdır, BOM’unuzu tamamlamadan önce iletişime geçin gm*@***om.com ile motor verilerinizi paylaşın ve termal doğrulama yapalım.
Gerçekten İhtiyacınız Olan Sertifikasyon Belgeleri
Zone 1 için bir motor başlatıcı, üçüncü taraf sertifikası taşımalıdır. Kendini beyan eden uyumluluk IEC 60079 veya onun türevi olan çoğu ulusal düzenleme kapsamında kabul edilmez. Sevkiyat öncesinde talep edilmesi önerilen minimum belge paketi şunları içerir:
İlk olarak, tanınmış bir test laboratuvarı tarafından düzenlenen uygunluk sertifikası. ATEX için, bu, PTB, LCIE veya Nemko gibi bir bildirilmiş kuruluştan alınmış AB tipi inceleme sertifikasıdır. IECEx için, kabul edilen bir sertifikasyon kuruluşundan alınmış IECEx Uygunluk Sertifikasıdır. Sertifika, tam ürün tipi, koruma konsepti (Ex d), gaz grubu, sıcaklık sınıfı ve ekipmanın sertifikalandırıldığı ortam sıcaklığı aralığını listelemelidir.
İkinci olarak, üretici tarafından verilen uygunluk beyanı, bu üretim birimlerini sertifikalı tasarıma bağlar. Üçüncü olarak, brülör yolunun boyutsal kontrolleri, uygun ise muhafaza basınç testleri ve kontaktör ile aşırı yük rölesinin fonksiyonel testlerini içeren fabrika kabul test raporudur.
Düzenleyici sınırları aşan projelerde, çift sertifikasyon giderek daha yaygın hale geliyor. Hem ATEX hem de IECEx sertifikasına sahip bir motor başlatıcı, dünya genelinde çoğu pazarda kabul edilebilir. Bazı ülkeler ayrıca yerel sertifikasyon gerektirebilir; örneğin Çin için CNEX veya Brezilya için INMETRO. Projenizin yerel sertifikasyon gerektiren bir yargı bölgesinde olması durumunda, teslim süresi üzerindeki etkiyi erken doğrulayın. Yerel sertifikasyon, test sırasına ve ürünün karmaşıklığına bağlı olarak altı ila on iki hafta ek süreye neden olabilir.
Projenizi Geciktiren Spesifikasyon Hatalarından Kaçınma
Onlarca projede gözlemlediğim kadarıyla, motor başlatıcı tedarikinde gecikmelere neden olan beş tekrar eden spesifikasyon hatası var. Bunların hepsi önlenebilir.
Birinci hata, motor gücü yalnızca motor beygir gücü ile belirtilerek, gaz grubu veya sıcaklık sınıfı belirtilmemesidir. Üretici, bu veriler olmadan doğru alev yolu işleme veya muhafaza termal tasarımı seçemez. Teklif yanıtı sorularla geri döner ve tedarik süresi sıfırlanır.
İkinci hata, kablo giriş tipi ile saha montaj uygulamasının uyumsuzluğudur. Alev geçirmez motor başlatıcı muhafazasında dişli giriş delikleri bulunur. Saha, Ex d kablo kelepçeleri ile zırhlı kablo kullanıyorsa, giriş dişleri kelepçe diş tipiyle eşleşmelidir: IEC pazarları için metrik M dişler, Kuzey Amerika pazarları için NPT dişler. Birini belirleyip diğerini kurmak, sertifikalı ekipmanın sahada değiştirilmesine yol açar ve bu da sertifikayı geçersiz kılar. Bu konuyu, aşağıda bağlantısı verilen zırhlı kablo için kablo kelepçesi seçim makalemizde detaylı olarak ele aldık.
Üçüncü hata, ortam sıcaklığı derecelendirmesini göz ardı etmektir. Maksimum 40°C ortam sıcaklığı için sertifikalandırılmış bir motor başlatıcı, gölge sıcaklıklarının rutin olarak 50°C'yi aştığı Orta Doğu veya Kuzey Afrika kurulumlarında güvenli şekilde çalışmaz. Muhafaza yüzey sıcaklığı artışını ortam sıcaklığına eklemeli ve toplam değerin sıcaklık sınıfı sınırları içinde kalmasını sağlamalısınız. Uganda'daki Tilenga projemizde, açık hava ekipmanları doğrudan güneş ışığına maruz kalıyor ve yüksek ortam sıcaklıklarıyla karşılaşıyordu; her muhafazanın tam termal profilini sevkiyattan önce doğruladık. Ekstra mühendislik zamanı, saha modifikasyonlarını önledi.
Dördüncü hata, gereken gaz grubuna sertifikalandırılmış olup olmadığını doğrulamadan belirli bir motor başlatıcı modeli istemektir. Üreticiler genellikle bir muhafazayı birden fazla gaz grubu için sertifikalandırır, ancak bu sertifika özeldir. IIB için sertifikalandırılmış bir başlatıcı, aynı döküm kullanılsa bile otomatik olarak IIC için sertifikalandırılmış değildir. Alev yolu boyutları farklıdır.
Beşinci hata, sevkiyat öncesinde yetersiz belge incelemesidir. Proje, yerel sertifikasyon gerektiren bir yargı bölgesindeyse veya son kullanıcı belirli denetim gereksinimlerine sahipse, ekipman fabrika çıkışında gönderilmeden önce sertifikaların doğruluğu kontrol edilmelidir. Tüm sertifikaların taranmış kopyalarını, ekipmanın sahaya varışından önce değil, fabrika kabul testi aşamasında talep etmenizi öneririm.
Motor başlatıcı tedarikinde Deneyimin Önemi
Bir motor başlatıcı, Zone 1'e girerken bir emtia değildir. Muhafaza, hassas işlenmiş bir güvenlik cihazıdır. Alev yolları ölçümle doğrulanmalıdır. Sertifikasyon belgeleri eksiksiz ve doğru olmalıdır. Kimyasal bir tesis veya petrol rafinerisinde bir projenin, bir motor başlatıcısının incelemede reddedilmesi nedeniyle zaman kaybetmesi nadiren sadece başlatıcıyla sınırlıdır. Bu, zaman kaybı, yeniden tedarik ve devreye alma üzerindeki zincirleme etkilerden kaynaklanır.
Warom'da, IECEx ve ATEX sertifikasına sahip Ex d motor başlatıcılar üretiyoruz; gaz grupları IIA'dan IIC'ye ve sıcaklık sınıfları T4'ten T6'ya kadar. Başlatıcılarımız tam belge paketleriyle temin edilir ve fabrika kabul testi veya uzaktan denetim yoluyla destek sağlıyoruz. Alev yolu yüzeylerimizdeki işleme toleransları, her bir ünite üzerinde doğrulanır, örnekleme yapılmaz; çünkü onlarca proje deneyimimizden öğrendiğimiz üzere, tek bir tolerans dışı alev yolu, hiçbir belgeyle düzeltilemeyecek bir güvenlik sorunudur.
Zone 1 motor başlatıcıları için bir spesifikasyon hazırlıyorsanız ve teklif vermeden önce parametrelerinizin teknik incelemesini istiyorsanız, motor verilerinizi, gaz grubunuzu ve sıcaklık sınıfınızı şu adrese gönderin gm*@***om.com veya +86 21 39977076 numaralı telefondan bize ulaşın. Projeniz için doğru muhafaza seçimini, sertifikasyon paketini ve teslim süresini doğrulayacağız.
Zone 1 Motor Başlatıcı Spesifikasyonu Hakkında Sık Sorulan Sorular
Farklı güç değerlerine sahip motorlar için tek bir motor başlatıcı muhafazası kullanabilir miyim?
Muhafaza ve sertifikası, içindeki elektrik bileşenlerine özeldir. Kontak rölesi veya aşırı yük rölesini farklı motor gücüne uyacak şekilde değiştirirseniz, sertifikalı montajı değiştirmiş olursunuz. Yeni bir sertifika veya ek sertifika gerekebilir. Ayrı motorlar için ayrı başlatıcılar belirtmek genellikle daha basittir. Muhafaza boyutu ve ısı dağılım özellikleri, sertifikasyon sırasında iç bileşenlere göre ayarlanır. Sertifikadan sonra bileşenleri değiştirmek, alev yolu termal varsayımları geçersiz kılar.
Patlamaya dayanıklı motor başlatıcıların tipik teslim süresi nedir?
Standart DOL başlatıcılar için 55 kW'a kadar olan ve yaygın gaz grubu ile sıcaklık sınıfı derecelendirmelerine sahip ürünlerde, sertifikasyon paketi zaten mevcutsa, sipariş onayından itibaren teslim süreleri genellikle sekiz ila on iki hafta arasındadır. Özel konfigürasyonlar, çift sertifikasyon gereksinimleri veya yerel sertifikasyon ekleri bu süreyi on altı ila yirmi haftaya çıkarabilir. Projenizde büyük motorlar için IIC T6 başlatıcılar gerekiyorsa, tedarik döngüsünün erken aşamasında sipariş vermenizi şiddetle tavsiye ederim. Bunlar herhangi bir üreticinin hazır ürünleri değildir. Sadece IIC alev yolları için gövde döküm ve işleme, montaj başlamadan önce birkaç hafta sürebilir.
Aşırı yük rölesi ayarının sıcaklık sınıfı uyumunu nasıl etkiler?
Aşırı yük rölesi ayarı, rölenin devre dışı kalacağı akımı belirler, ancak bu, normal çalışma sırasında kontaktör üzerinden akan sürekli akımı doğrudan etkilemez. Sıcaklık sınıfı için önemli olan, başlatıcının normal yük altında taşıdığı maksimum sürekli akımdır ve bu, motorun tam yük akımıyla belirlenir. Kapanış muhafazasının termal tasarımı, röle ayarından ziyade montajın maksimum derecelendirilmiş akımında doğrulanır. Ancak, röle ayarı motor isim levhasındaki akımdan önemli ölçüde yukarıda ayarlanmışsa, aşırı yük sırasında başlatıcı devreye girmeden önce daha yüksek akım taşıyacak ve iç sıcaklık buna göre yükselecektir. Röle, isim levhasında belirtilen motor tam yük akımına göre ayarlanmalıdır.
Ex e artı güvenlik motor başlatıcı, Bölge 1'de kabul edilebilir mi?
Çoğu durumda, hayır. Ex e koruma, normal çalışma sırasında ark, kıvılcım veya sıcak nokta olmamasına dayanır. Elektromekanik kontaktörlü bir motor başlatıcı, devreyi açarken doğal olarak ark oluşturur. Ex e motor başlatıcılar, sadece anahtar devre aygıtı tehlikeli alan dışında yer alıyorsa veya devreyi ark oluşumunu engelleyen ek önlemlerle koruyan bir sistem varsa, Bölge 1 için uygundur. Kapanış cihazı gövde içinde motor akımını değiştiren geleneksel DOL başlatıcılar için, Ex d Bölge 1 için uygun koruma yöntemidir. Ex e başlatıcılar, yanıcı atmosfer olasılığı daha düşük olan Bölge 2'de daha yaygın olarak kullanılır. Proje spesifikasyonlarınız Bölge 1'de Ex e gerektiriyorsa, tasarımı kabul etmeden önce üreticiyle anahtar devre ve koruma düzenlemesini doğrulayın. Tek hat diyagramınızı bizimle paylaşın ve koruma konseptinin uyumlu olup olmadığını onaylayalım. gm*@***om.com ve biz, koruma konseptinin uyumlu olup olmadığını doğrulayacağız.
İlginizi çekiyorsa, bu ilgili makalelere göz atın:
WAROM Patlayıcı dayanıklı Elektriksel Üretim Küresel Genişlemeyi Hızlandırıyor ve Orta Doğu Pazarında Yerel Hizmetleri Derinleştiriyor
Endüstriyel Güvenlik için Çin'de Hava Geçirmez Elektrik Tedarikçilerini Değerlendirme
On yılı aşkın deneyime sahip olan o, güvenlik ve patlamaya dayanıklı ürünlerin tasarımı ve üretimi konusunda uzmanlaşmış deneyimli bir Patlamaya Dayanıklı Elektrik Mühendisidir. Patlama dayanıklı sistemler, nükleer güç aydınlatması, deniz güvenliği, yangın koruması ve akıllı kontrol sistemleri dahil olmak üzere ana alanlarda derin uzmanlığa sahiptir. Warom Teknoloji Enstitüsü Şirketi’nde Uluslararası İşlerden Sorumlu Baş Mühend, Uluslararası Ar-Ge Departmanı Başkanı olarak çift liderlik rolüne sahiptir; burada Ar-Ge girişimlerini denetler ve uluslararası projeler için tasarım dokümantasyonunun kesin teslimatını sağlar. Küresel endüstriyel güvenliği ilerletmeye kendini adayan, karmaşık teknolojileri pratik çözümlere dönüştürmeye ve müşterilerin dünyanın dört bir yanındaki daha güvenli, akıllı ve daha güvenilir kontrol sistemlerini uygulamasına yardımcı olmaya odaklanır.
Qi Lingyi