คู่มือการเลือกมอเตอร์ป้องกันการระเบิดสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่นจากการแปรรูปเมล็ดพืช

ในปี 2023 โรงโม่แป้งแห่งหนึ่งประสบกับการระเบิดของฝุ่นที่เกิดจากแบริ่งความร้อนสูงเกินไปเนื่องจากมีฝุ่นสะสมบนพื้นผิวมอเตอร์ การระเบิดครั้งที่สองทำให้คนงานเสียชีวิตสามคนและบาดเจ็บห้าคน การตรวจสอบพบว่ามอเตอร์ที่เกี่ยวข้องมีการป้องกันขั้นพื้นฐานเท่านั้น ไม่มีการรับรองการระเบิดของฝุ่น

นี่ไม่ใช่กรณีที่แยกได้ ระหว่างปี 2018 ถึง 2025 อุตสาหกรรมแปรรูปธัญพืชของจีนรายงานเหตุการณ์ระเบิดฝุ่น 47 ครั้ง โดย 37% เกี่ยวข้องโดยตรงกับการเลือกอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ไม่เหมาะสม

การแปรรูปเมล็ดพืชทำให้เกิดฝุ่นที่ติดไฟได้ (แป้ง ข้าวโพดป่น แป้ง) เมื่อความเข้มข้นของฝุ่นแขวนลอยถึงขีดจำกัดล่างของการระเบิด (ประมาณ 50 กรัม/ลบ.ม. สำหรับแป้ง) และมีแหล่งกำเนิดประกายไฟที่มีพลังงานเพียงพอ จะเกิดการระเบิด

ความเสี่ยงหลักสามประการของมอเตอร์มาตรฐานในสภาพแวดล้อมที่เต็มไปด้วยฝุ่น:

• การเสื่อมสภาพของการกระจายความร้อน: ชั้นฝุ่นทำหน้าที่เป็นฉนวน ทำให้อุณหภูมิของมอเตอร์เพิ่มขึ้น 20–30 K และเร่งการเสื่อมสภาพของจาระบีแบริ่ง
• ตลับลูกปืนที่กลายเป็นแหล่งกำเนิดประกายไฟ: การกระจายความร้อนที่ถูกบล็อก → อุณหภูมิตลับลูกปืนที่เพิ่มขึ้น → เกินอุณหภูมิการติดไฟขั้นต่ำของชั้นฝุ่น (ประมาณ 300°C)
• การคายประจุไฟฟ้าสถิต: ฝาครอบพัดลมพลาสติกและสารเคลือบที่ไม่นำไฟฟ้าจะสร้างไฟฟ้าสถิตย์ในการไหลเวียนของอากาศความเร็วสูง ซึ่งอาจก่อให้เกิดกลุ่มฝุ่นโดยตรง

ตามมาตรฐาน GB 12476 โดยทั่วไปพื้นที่แปรรูปธัญพืชจะถูกจัดประเภทเป็นโซน 21 (อาจมีเมฆฝุ่นเป็นครั้งคราว) เครื่องหมายที่ใช้บังคับคือ:

Ex tD A21 IP65 T85°C

รายละเอียดพารามิเตอร์:

• โรเตอร์อะลูมิเนียมหล่อพร้อมการเคลือบป้องกันไฟฟ้าสถิต (ความต้านทานพื้นผิว ≤ 10⁹ Ω)
• ฝาครอบพัดลมไนลอนนำไฟฟ้า ความต้านทานต่อสายดิน ≤ 10 Ω
• ชิ้นส่วนที่ไม่ใช่โลหะทั้งหมดผ่านการทดสอบการป้องกันไฟฟ้าสถิตตามมาตรฐาน IEC 60079-0

• ระยะห่างของครีบระบายความร้อนเพิ่มขึ้น 30% เพื่อลดปัญหาการเกาะติดของฝุ่น
• พื้นผิวตัวเรือน Ra ≤ 3.2 μm เพื่อลดการเกาะตัวของฝุ่น
• เทอร์มิสเตอร์ PTC ในตัวสำหรับการตรวจสอบอุณหภูมิของขดลวดแบบเรียลไทม์

• ตัวเรือนแบริ่ง: ซีลเขาวงกต + โครงสร้างคู่ซีลปาก
• กล่องเทอร์มินอลพร้อมปะเก็นซิลิโคน ควบคุมแรงบิดของสลักเกลียวที่ 8–10 N·m
• รายการสายเคเบิลที่มีต่อมป้องกันการระเบิด เข้ากันได้กับสายเคเบิลหุ้มเกราะ

ในการทดสอบในห้องปฏิบัติการของบุคคลที่สามซึ่งจำลองสภาพแวดล้อมของฝุ่นแป้ง (ความเข้มข้น 500 กรัม/ลบ.ม. ระยะเวลา 8 ชั่วโมง):

สำหรับการแปรรูปธัญพืช ให้จัดลำดับความสำคัญดังนี้:

1. ตัวเลือกแรก: Ex tD A21 IP65 T85°C พร้อมการเคลือบป้องกันไฟฟ้าสถิต
2. ตัวเลือกที่สอง: Ex tb IIIB T85°C (ก๊าซ + ฝุ่นผสม เหมาะสำหรับบริเวณที่อาจมีก๊าซไวไฟ)
3. ไม่แนะนำ: มอเตอร์ที่ไม่ผ่านการรับรองและมีการป้องกัน IP54 เท่านั้น