In der Kranindustrie bedeutet die Explosionsschutzklasse vereinfacht gesagt, ob die Ausrüstung in gefährlichen Umgebungen sicher arbeiten kann. Stellen Sie sich das einfach vor: An Orten wie Chemiewerkstätten oder Öl- und Gasdepots könnten sich brennbare Gase, Dämpfe oder Staub in der Luft befinden. Wenn ein Kran zu arbeiten beginnt und Funken fliegen oder die Temperatur zu hoch wird, könnten die Folgen sehr ernst sein. Daher dient die Explosionsschutzklasse dazu, einen "Sicherheitsstandard" für diese Geräte festzulegen, um zu prüfen, ob sie die Explosionsrisiken, die sie verursachen könnten, verhindern können.
Um die Explosionsschutzklasse zu verstehen, muss man zunächst diese Kernpunkte erfassen.
Die Explosionsschutzklasse lässt sich nicht in einem Satz eindeutig festlegen. Sie muss umfassend bewertet werden, in Kombination mit dem Grad der Umweltgefährdung, der vom Gerät verwendeten Explosionsschutztechnik und der maximalen Temperatur, der es standhalten kann.
Zuerst muss man sich ansehen, wie gefährlich die Arbeitsumgebung ist.
Die Explosionsrisiken variieren von Ort zu Ort und müssen zunächst klar unterschieden werden. Gemäß nationalen und internationalen Normen (wie IEC 60079, GB 3836) lassen sie sich grob in folgende Kategorien einteilen:
Gas- oder Dampfumgebung
In Untertage-Kohlebergwerken ist Methan die Hauptkomponente, die als Klasse I eingestuft wird. An anderen Orten, wie z. B. in Chemiewerken, können Propan, Wasserstoff und dergleichen vorhanden sein, die als Klasse II eingestuft werden. In Klasse II ist eine weitere Unterteilung erforderlich. Je nachdem, wie leicht sich Gase entzünden, werden sie in IIA, IIB und IIC eingeteilt. IIC ist am gefährlichsten, wie z. B. Wasserstoff, der sich bei der geringsten Provokation entzünden kann.
Es gibt auch bestimmte Überlegungen bezüglich des Bereichs:
- Zone 0 bezieht sich auf Orte, an denen explosive Gase das ganze Jahr über oder jederzeit vorhanden sind.
- Zone 1 kann gelegentlich auftreten;
- Zone 2 ist sehr selten. Selbst wenn sie existiert, verschwindet sie sehr schnell.
Staubumgebung
Orte wie Getreidemühlen und Aluminiumpulverwerkstätten, an denen sich viel brennbarer Staub befindet, werden als Klasse III eingestuft. Die regionale Einteilung ähnelt der Gasumgebung:
- In Zone 20 schwebt immer Staub herum;
- In Zone 21 ist es gelegentlich;
- In Zone 22 ist es selten zu sehen.
2. Welche Explosionsschutzmaßnahmen wurden für die Ausrüstung angewendet?
Damit Krane explosionsgeschützt sind, müssen spezifische technische Maßnahmen ergriffen werden. Die gebräuchlichsten sind folgende:
Zündschutzart (d)
Vereinfacht ausgedrückt geht es darum, den stromführenden Komponenten eine "robuste Hülle" hinzuzufügen. Selbst wenn die Hülle im Inneren tatsächlich explosionsartig platzt, kann sie dem Druck standhalten und verhindern, dass Flammen und heiße Luft in die gefährliche Umgebung nach außen entweichen. Beispielsweise verwenden die Motoren und Steuerkästen von Kranen oft diese Art.
Erhöhte Sicherheit (e)
Dieser Ansatz reduziert Risiken von der Quelle. Beispielsweise wird durch die Verbesserung der Isolierung der Schaltung und die Ermöglichung einer größeren Stromweglänge die Wahrscheinlichkeit der Funkenbildung oder Lichtbogenbildung während des normalen Betriebs verringert, und die Temperatur wird nicht zu hoch. Für explosionsgeschützte Anschlusskästen wird diese Methode häufig verwendet.
Eigensicherheit (i)
Das Hauptproblem ist, dass die Energie, die Spannung und der Strom im Steuerkreis alle sehr niedrig begrenzt sind. Ob es sich um den Normalbetrieb oder eine kleinere Fehlfunktion handelt, die erzeugten Funken oder die Wärme reichen nicht aus, um diese brennbaren und explosiven Stoffe zu entzünden. Dies wird häufig für schwache Stromkomponenten wie Steuerkreise und Sensoren verwendet.
Überdruckkapselung (p)
Leiten Sie saubere Luft oder Stickstoff in das Gerätegehäuse, um den Innendruck höher zu machen als den Außendruck. Auf diese Weise können explosive Gase von außen nicht eindringen. Diese Art kann in großen Schaltschränken und Steuerungsräumen von Kranen verwendet werden.
Vergusskapselung (m)
Die stromführenden Kleinteile werden mit Materialien wie Epoxidharz versiegelt, um sie vollständig von der gefährlichen Umgebung nach außen zu isolieren, wie z. B. einige kleine explosionsgeschützte Sensoren.
3. Die Temperatur sollte nicht zu hoch sein; andernfalls kommt es wahrscheinlich zu Unfällen.
Wenn das Gerät in Betrieb ist, kann es, wenn die Oberflächentemperatur zu hoch ist, selbst wenn es keine Funken gibt, die brennbaren und explosiven Stoffe in der Umgebung entzünden. Es gibt also einen Begriff namens "Temperaturgruppe". Für Gasumgebungen T1 bis T6 sind die entsprechenden maximal zulässigen Temperaturen unterschiedlich:
T1 überschreitet 450℃ nicht, T2 überschreitet 300℃ nicht, T3 überschreitet 200℃ nicht, T4 überschreitet 135℃ nicht, T5 überschreitet 100℃ nicht und T6 ist am strengsten und überschreitet 85℃ nicht. Wenn sich beispielsweise Acetylen in der Umgebung befindet, das leicht entzündlich ist, muss die Temperaturklasse des Geräts T6 sein.
4. Inwieweit kann das Gerät geschützt werden (EPL)?
Dies bezieht sich darauf, ob das Gerät in verschiedenen Gefahrenbereichen arbeiten kann.
- In einer Gasumgebung kann Ga für Zone 0, Gb für Zone 1 und Gc für Zone 2 verwendet werden.
- In einer staubigen Umgebung wird Da für Zone 20, Db für Zone 21 und Dc für Zone 22 verwendet.
Beispielsweise kann die Zündschutzart "d" im Allgemeinen das Gb-Niveau erreichen, und es gibt kein Problem, wenn sie in Zone 1 verwendet wird.
II. Wie wird die Explosionsschutzklasse ermittelt? Bei der Kennzeichnung sind bestimmte Überlegungen zu berücksichtigen.
Die explosionsgeschützten Komponenten oder die gesamte Maschine am Kran haben eine Kennzeichnung, z. B. "Ex d IIB T3 Gb", wobei jeder Buchstabe und jede Zahl eine Bedeutung hat:
- "Ex" ist das Symbol für Explosionsschutz.
- "d" weist darauf hin, dass es sich um die Zündschutzart handelt.
- "IIB" weist darauf hin, dass es für Gasumgebungen der Klasse II, Grad B, wie z. B. Ethylen und Propylen, gilt.
- "T3" weist darauf hin, dass die maximale Oberflächentemperatur 200℃ nicht überschreitet.
- "Gb" bedeutet, dass es in Zone 1 verwendet werden kann.
Beispielsweise bedeutet die Kennzeichnung "Ex tD A21 IP65 T80℃ Db" in einer Staubumgebung: "tD" ist eine Staubexplosionsschutz-Gehäuseschutzart, die für nicht leitfähige Staubbereiche in Zone 21 geeignet ist. Es hat einen Schutzgrad von IP65 (staubdicht und wasserdicht), mit einer maximalen Oberflächentemperatur von 80℃ und kann in Zone 21-Bereichen verwendet werden.
Drittens ist der Explosionsschutz von Kranen keine Sache, die man beiläufig erledigen kann.
Krane sind große Geräte und müssen bewegt werden. Das explosionsgeschützte Design muss alle Aspekte berücksichtigen:
- Das Stromversorgungssystem, wie z. B. der Motor, muss von der Zündschutzart oder der erhöhten Sicherheitsart sein, die Kabel müssen flammhemmend sein und die Verbindungen müssen ebenfalls explosionsgeschützt sein.
- Für Steuerungssysteme wie Tasten und Endschalter sollten entweder eigensichere Typen oder Zündschutzarten verwendet werden.
- Das Getriebesystem und die Hydraulikkomponenten müssen die Funkenbildung durch Reibung vermeiden. Das Getriebe muss gut abgedichtet sein, um das Eindringen von Staub zu verhindern.
- Für Metallkonstruktionen können in einigen Bereichen Kupferlegierungen verwendet werden, um die Funkenbildung bei Kollisionen zu verhindern.
Darüber hinaus muss die gesamte Maschine von autorisierten Institutionen wie ATEX und IECEx explosionsgeschützt zertifiziert werden. Es geht nicht nur darum, ein paar explosionsgeschützte Komponenten zusammenzusetzen.
Im Allgemeinen ist die Explosionsschutzklasse das "Sicherheitszertifikat" für Krane in gefährlichen Umgebungen. Sie sollte umfassend beurteilt werden, basierend auf dem spezifischen Gefährdungsgrad der Umgebung, der vom Gerät verwendeten Explosionsschutztechnik und der maximalen Temperatur, der es standhalten kann. Wer in diesem Bereich tätig ist, muss diese Dinge klar verstehen, damit er eine klare Vorstellung hat, wenn er Geräte auswählt, installiert und wartet. Es ist nicht so, dass je höher die Klasse, desto besser; sie muss für die tatsächlichen Arbeitsbedingungen geeignet sein. Wenn Sie diesbezügliche Anforderungen haben, können Sie sich jederzeit an uns wenden. CATET bietet Ihnen professionelle Beratung und Unterstützung.
