Kaapeliläpivientien valinta räjähdysvaarallisiin pölyilmapiireihin: Miten valita ATEX-sertifioidut tuotteet ja estää katastrofaaliset räjähdykset?

Pölyräjähdykset tappavat vuosittain yli 100 työntekijää maailmanlaajuisesti. Kaapeliläpivientien asianmukainen valinta räjähdysalttiisiin pölyilmastoihin voi estää nämä tragediat ja suojella laitostasi tuhoisilta vahingoilta.

Kaapeliläpivientien valinta räjähdysvaarallisiin pölytiloihin edellyttää, että ATEX-sertifiointi¹ asianmukaiset vyöhykkeet (20, 21, 22), asianmukaiset suojausluokat (vähintään IP6X), yhteensopivuus lämpötilaluokkien kanssa, pölyn syttymislämpötilaa koskevat näkökohdat ja EN 60079-31 -standardin noudattaminen pölytiiviiden kotelointivaatimusten osalta.

Viime kuussa Hassan soitti minulle kiireellisesti viljankäsittelylaitoksestaan. Heillä oli sattunut läheltä piti -tilanne, jossa epäasianmukaisesti mitoitettujen kaapeliläpivientien ympärille kertynyt pöly aiheutti mahdollisen syttymislähteen. Tutkinnassa kävi ilmi, että heidän nykyisiä läpivientiliitoksiaan ei ollut ATEX-sertifioitu pölyilmastoja varten. Tämä tapaus muistutti minua siitä, miksi oikea valinta on kirjaimellisesti elämän ja kuoleman kysymys.

Sisällysluettelo

• Mitkä ovat kaapeliläpivientien olennaiset vaatimukset pölyräjähdysalueilla?
• Miten määritetään oikea ATEX-luokka ja vyöhykeluokitus?
• Mitkä ovat pölytiiviiden kaapeliläpivientien tärkeimmät tekniset tiedot?
• Miten valitset kaapeliläpiviennit erityyppisille palaville pölyille?

Mitkä ovat kaapeliläpivientien olennaiset vaatimukset pölyräjähdysalueilla?

Räjähdysvaarallisissa pölytiloissa käytettävien kaapeliläpivientien on täytettävä tiukat ATEX-vaatimukset, jotka ylittävät tavanomaiset teollisuussovellukset. Näiden vaatimusten ymmärtäminen ehkäisee katastrofaalisia vikoja.

Olennaisiin vaatimuksiin kuuluvat direktiivin 2014/34/EU mukainen ATEX-sertifiointi, vaatimustenmukaisuus ja EN 60079-31² pölytiiviitä koteloita varten, asianmukainen laiteluokka (1D, 2D, 3D), lämpötilaluokka, joka on yhteensopiva pölyn syttymislämpötilojen kanssa, ja asianmukainen suojausluokka (vähintään IP6X) pölyn kertymisen estämiseksi.

ATEX-direktiivin vaatimukset

Pölyilmapiirien laiteluokat:

• Luokka 1D: Vyöhyke 20 - Erittäin korkea suojaustaso
• Luokka 2D: Vyöhyke 21 - Korkea suojaustaso  
• Luokka 3D: Vyöhyke 22 - Normaali suojaustaso

Olennaiset turvallisuusvaatimukset:

• Syttymislähteiden estäminen
• Pintalämpötilojen rajoittaminen
• Suojaus sähköstaattinen purkaus³
• Mekaaninen iskunkestävyys
• Ympäristönsuojelu pölyn sisäänpääsyä vastaan

EN 60079-31 Vaatimustenmukaisuus

Pölytiiviin koteloinnin vaatimukset:

• IP6X-luokitus: Täydellinen suoja pölyn sisäänpääsyä vastaan
• Painetestaus: 2 kPa:n ylipaine 10 sekunnin ajan.
• Lämpötilan seuranta: Pintalämpötilarajoitukset
• Mekaaninen lujuus: Iskun- ja tärinänkestävyys

David kertoi minulle hiljattain: "Chuck, selityksesi EN 60079-31:n vaatimuksista auttoi meitä ymmärtämään, miksi vakiomalliset IP65-läpivientimme eivät riittäneet jauhomyllymme sovellukseen."

Lämpötilaluokitusjärjestelmä

Pölyn lämpötilaluokat:

• T1: ≤ 450°C pintalämpötila
• T2: ≤ 300°C pintalämpötila
• T3: ≤ 200°C pintalämpötila
• T4: ≤ 135°C pintalämpötila
• T5: ≤ 100°C pintalämpötila
• T6: ≤ 85°C pintalämpötila

Pölyn syttymislämpötila Esimerkkejä:

Sertifiointi- ja merkintävaatimukset

ATEX-merkintämuoto:

• CE-merkintä ja ilmoitetun laitoksen numero
• Ex-symboli ja suojelukonsepti
• Laiteluokka ja vyöhykekelpoisuus
• Lämpötilaluokan nimitys
• Todistuksen numeron viite

Esimerkkimerkintä:
CE 0102 ⚡ II 2D Ex tb IIIC T135°C Db IP66

Tulkinta:

• CE 0102: ilmoitetun laitoksen sertifiointi
• II 2D: Luokan 2D laitteet vyöhykkeelle 21
• Ex tb IIIC: Suojaus koteloinnilla palavaa pölyä vastaan
• T135°C: Suurin pintalämpötila
• Db: Pölysuojaustaso
• IP66: suojausluokka

Beptolla on kattavat ATEX-sertifikaatit kaikkia pölyilmastosovelluksia varten. Tekninen tiimimme antaa yksityiskohtaista sovellusopastusta oikean valinnan varmistamiseksi. 😉.

Miten määritetään oikea ATEX-luokka ja vyöhykeluokitus?

Asianmukainen vyöhykeluokitus on olennaisen tärkeää sopivien kaapeliläpivientien valinnassa. Väärä luokittelu voi johtaa riittämättömään suojaukseen ja mahdolliseen räjähdysvaaraan.

Vyöhykeluokitus edellyttää pölyn vapautumisen todennäköisyyden, pölyn kerääntymismallien, ilmanvaihdon tehokkuuden ja toimintamenetelmien vaarojen arviointia sen määrittämiseksi, voidaanko alueet luokitella vyöhykkeeksi 20 (jatkuva läsnäolo), vyöhykkeeksi 21 (satunnainen läsnäolo) tai vyöhykkeeksi 22 (vain poikkeustilanteet).

Pölyräjähdysalueen määritelmät

Vyöhyke 20 - luokka 1D Vaaditaan:

• Räjähdyskelpoinen pölyilmakehä jatkuvasti läsnä
• Yli 1000 tuntia vuodessa
• Palavaa pölyä käsittelevien laitteiden sisällä
• Vaatii korkeimman mahdollisen suojan tason

Vyöhyke 21 - luokka 2D Vaaditaan:

• Räjähdyskelpoinen pölyilmapiiri todennäköinen normaalin toiminnan aikana
• 10-1000 tuntia vuodessa
• Pölynkäsittelylaitteiden lähellä
• Vaatii korkeaa suojaustasoa

Vyöhyke 22 - Luokka 3D Vaaditaan:

• Räjähdyskelpoinen pölyilmapiiri epätodennäköinen normaalin toiminnan aikana.
• Alle 10 tuntia vuodessa
• Etäällä pölylähteistä ja hyvä ilmanvaihto
• Vaatii tavanomaista suojaustasoa

Vyöhykeluokitusmenetelmä

Vaihe 1: Pölyn vapautumisen arviointi

• Jatkuva julkaisu: Laitteiden sisäosat, siirtopisteet
• Ensisijainen vapautus: Normaalit toiminnalliset pölypäästöt
• Toissijainen vapauttaminen: Vain epänormaalit olosuhteet

Vaihe 2: Ilmanvaihdon analysointi

• Luonnollinen ilmanvaihto: Ulkona tai hyvin tuuletetuissa tiloissa
• Keinotekoinen ilmanvaihto: Mekaaniset järjestelmät, joissa on valvonta
• Huono ilmanvaihto: Suljetut tilat, joissa ilman liikkuminen on rajoitettua

Vaihe 3: Kertymän arviointi

• Pölykerroksen paksuus: >5mm aiheuttaa räjähdysvaaran
• Puhdistustiheys: Säännöllinen poistaminen vähentää riskiä
• Pinnan ominaisuudet: Vaakasuorat pinnat keräävät enemmän pölyä

Hassan kertoi: "Vyöhykeluokitusmenetelmänne auttoi meitä arvioimaan viljanosturimme oikein. Huomasimme, että useat alueet oli luokiteltu väärin."

Yleiset luokitteluvirheet

Yliluokitteluvirheet:

• Kaikkien pölynkäsittelyn läheisyydessä sijaitsevien alueiden luokittelu vyöhykkeeksi 21.
• Ilmanvaihtojärjestelmien tehokkuuden huomiotta jättäminen
• Ei oteta huomioon todellisia toiminnallisia pölytasoja
• Liian konservatiivisten turvallisuuskertoimien soveltaminen

Aliluokitteluvirheet:

• Pölyn kertymisnopeuden aliarviointi
• Puhdistuksesta aiheutuvien toissijaisten pölypilvien huomiotta jättäminen
• Laitteiden toimintahäiriötilanteita ei oteta huomioon
• Ilmanvaihdon vikaantumisen vaikutusten riittämätön arviointi

Dokumentointivaatimukset

Vyöhykeluokitusasiakirjat:

• Vaarojen arviointimenetelmät
• Pölyn päästölähteen tunnistaminen
• Ilmanvaihtojärjestelmän analyysi
• Vyöhykkeen rajapiirustukset
• Laitteiden valinnan perustelut
• Määräaikaistarkistus- ja päivitysmenettelyt

Toimivaltaisen henkilön vaatimukset:

• Pätevä räjähdyssuojausasiantuntija
• Prosessin ja laitteiden ymmärtäminen
• asiaankuuluvien standardien ja säännösten tuntemus
• Kokemus vastaavista sovelluksista
• Jatkuva koulutus ja sertifioinnin ylläpito

Mitkä ovat pölytiiviiden kaapeliläpivientien tärkeimmät tekniset tiedot?

Pölytiiviit kaapeliläpiviennit vaativat erityisiä suunnittelu- ja suoritusominaisuuksia, jotka poikkeavat merkittävästi tavanomaisista kaasutiiviistä tai yleisistä teollisuussovelluksista.

Tärkeimpiin eritelmiin kuuluvat IP6X-pölytiiviysluokitus IEC 60529:n mukaisesti, EN 60079-31:n painetestivaatimusten noudattaminen, lämpötilan alentaminen pölykerroksen kertymisen varalta, mekaaninen lujuus teollisuusympäristöihin ja asianmukaiset tiivistysjärjestelmät, jotka säilyttävät eheyden lämpösyklien aikana.

Vaatimukset tunkeutumissuojaukselle

IP6X-testausvaatimukset:

• Testipöly: Talkkijauhe tai vastaava
• Alipaine: 2 kPa (20 mbar) 8 tunnin ajan.
• Ei pölyn tunkeutumista: Täydellinen suojaus todennettu
• Painetestaus: 2 kPa:n ylipaine 10 sekunnin ajan.

Kriittiset suunnitteluominaisuudet:

• Useita tiivistysesteitä: Ensisijaiset ja toissijaiset tiivisteet
• Tiivisteen muotoilu: Estää tiivisteen siirtymisen
• Sileät sisäpinnat: Minimoi pölyn kerääntymiskohdat
• Oikea kierteen muotoilu: Estää pölyn pääsyn kierteiden läpi

Lämpötila Suorituskykyyn liittyvät näkökohdat

Pölykerroksen vaikutukset:

• Lämpöeristys: Pölykerrokset vähentävät lämmöntuottoa
• Lämpötilan nousu: 5-50°C lisäys paksuudesta riippuen
• Johdannaistekijät: Käytä varovaisia lämpötilamarginaaleja
• Seurantavaatimukset: Pintalämpötilan tarkastus

David kertoi minulle: "Emme tienneet, että pölyn kertyminen nostaisi kaapeliläpivientien lämpötilaa 30 °C:lla. Ohjeistanne johtuen mahdolliset syttymisongelmat saatiin estettyä."

Tiivistysjärjestelmän suunnittelu

Ensisijaiset tiivistysvaatimukset:

• Materiaalien yhteensopivuus: Kestää pölyä ja puhdistusta
• Lämpötilan vakaus: Säilyttää ominaisuudet koko käyttöalueella
• Puristuskestävyys: Pitkäaikainen tiiviys
• Kemiallinen kestävyys: Yhteensopiva prosessimateriaalien kanssa

Toissijaiset tiivisteominaisuudet:

• Varmuuskopiointisuojaus: Redundantti tiivistysmahdollisuus
• Erilainen tiivistysmekanismi: Täydentää ensisijaista tiivistettä
• Helppo vaihto: Huoltoystävällinen rakenne
• Visuaalinen merkintä: Selvä tiivisteen kunnon arviointi

Mekaaniset lujuusvaatimukset

Iskunkestävyys:

• IK-luokitus⁴: Mekaaninen iskunkestävyys
• Tärinänkestävyys: Yhteensopivuus teollisuusympäristöön
• Lämpökierto: Laajeneminen/supistuminen ilman vikaa
• Asennuksen vääntömomentti: Asianmukainen tiivistys ilman ylirasitusta

Materiaalin valinta:

• Korroosionkestävyys: Soveltuu pöly-ympäristöön
• Staattinen hajoaminen: Estää sähköstaattisen kerääntymisen
• UV-kestävyys: Ulkona käytettävyys
• Palonkestävyys: Ei vaikuta palon leviämiseen

Kaapelin yhteensopivuus

Kaapelityypit ja mitoitus:

• Panssaroidut kaapelit: Asianmukainen maadoitus ja tiivistys
• Monijohtimiset kaapelit: Yksittäisen johtimen tiivistys
• Valokaapelit: Ei-metallisten kaapeleiden majoitus
• Kokoluokka: Kattava kattavuus sovelluksia varten

Jännityksenpoistovaatimukset:

• Vetovastus: Vähintään 500N useimmissa sovelluksissa
• Taivutussäteen suojaus: Estää kaapelin vaurioitumisen
• Ympäristöstressi: Tuuli, tärinä, lämpösykli
• Pitkäaikainen luotettavuus: Säilyttää suorituskyvyn koko laitteen käyttöiän ajan

Bepton pölytiiviissä kaapeliläpivienneissä on edistyksellistä tiivistystekniikkaa ja vankka rakenne, jotka takaavat luotettavan suorituskyvyn ankarimmissakin pöly-ympäristöissä 😉.

Miten valitset kaapeliläpiviennit erityyppisille palaville pölyille?

Eri palavilla pölyillä on ainutlaatuisia ominaisuuksia, jotka vaikuttavat kaapeliläpivientien valintaan. Näiden erojen ymmärtäminen takaa optimaalisen suojan ja vaatimustenmukaisuuden.

Pölykohtainen valinta edellyttää hiukkaskokojakauman, syttymisherkkyyden, sähkönjohtavuuden, syövyttävien ominaisuuksien ja muiden tekijöiden analysointia. hygroskooppinen käyttäytyminen⁵ määritellä kullekin sovellukselle sopivat materiaalit, tiivistysjärjestelmät, lämpötilaluokitukset ja huoltovaatimukset.

Pölyn luokittelu ja ominaisuudet

Ryhmä IIIA - palavat lentolevyt:

• Esimerkkejä: Puuvillakuidut, paperipöly, tekstiilikuidut.
• Ominaisuudet: Kuitumainen, pieni tiheys, kulkeutuu helposti ilmassa.
• Erityiset näkökohdat: Kuitujen sisäänpääsyn estäminen, staattinen kerääntyminen

Ryhmä IIIB - johtamaton pöly:

• Esimerkkejä: Jauhot, tärkkelys, sokeri, muovijauhe.
• Ominaisuudet: Eristävä, staattinen kertymispotentiaali
• Erityiset näkökohdat: Sähköstaattisen purkauksen esto

Ryhmä IIIC - johtava pöly:

• Esimerkkejä: Metallijauheet, hiilimusta, grafiitti
• Ominaisuudet: Sähköä johtavat, hienot hiukkaset
• Erityiset näkökohdat: Oikosulun esto, maadoitus

Materiaalin valinta pölytyypin mukaan

Syövyttävä pöly Sovellukset:

• Ruostumaton teräs: Vähintään 316L kemiallisen kestävyyden vuoksi
• Erikoisseokset: Hastelloy, Inconel vaikeisiin olosuhteisiin.
• Suojapinnoitteet: PTFE, tarvittaessa keraamiset pinnoitteet
• Tiivisteen materiaalit: Kemikaaleja kestävät elastomeerit

Hiontapöly-ympäristöt:

• Kovettuneet pinnat: Kulutusta kestävät materiaalit
• Sileät pinnat: Minimoi kulumiskohdat
• Vaihdettavat komponentit: Helppo pääsy huoltoon
• Vankka rakenne: Raskas mekaaninen rakenne

Hassan jakoi hiljattain: "Sementtitehtaamme varten antamanne materiaalivalintaohjeet pelastivat meidät ennenaikaisilta vioittumisilta. Hiontapöly tuhosi aiemmat kaapeliläpivientimme."

Sovelluskohtaiset näkökohdat

Elintarvikkeiden jalostussovellukset:

• FDA:n vaatimustenmukaisuus: Elintarvikelaatuiset materiaalit tarvittaessa
• Saniteettisuunnittelu: Helppo puhdistaa ja tarkastaa
• Korroosionkestävyys: Puhdistuskemikaalien yhteensopivuus
• Lämpötilan suorituskyky: Prosessilämpöön liittyvät näkökohdat

Lääketeollisuus:

• Säilytystä koskevat vaatimukset: Ristikontaminaation estäminen
• Puhdistuksen validointi: Dokumentoidut puhdistusmenettelyt
• Materiaalien yhteensopivuus: API:n ja apuaineiden yhteensopivuus
• Lainsäädännön noudattaminen: GMP- ja validointivaatimukset

Puunjalostusteollisuus:

• Palonkestävyys: Ei-sitovia aineistoja
• Kosteudenkestävyys: Kosteus ja vesialtistus
• Lämpötilan vaihtelu: Uunit ja kuivaustoiminnot
• Pääsy huoltoon: Huoltokelpoisuus pölyisessä ympäristössä

Ympäristötekijät

Kosteus ja kosteus:

• Hygroskooppiset pölyt: Sokeri, suola, jotkut kemikaalit
• Tiivisteen hajoaminen: Kosteuden vaikutukset elastomeereihin
• Korroosion kiihtyminen: Yhdistetyt pölyn ja kosteuden vaikutukset
• Sähköinen suorituskyky: Eristysvastuksen ylläpito

Lämpötilan vaihtelut:

• Prosessilämmitys: Korkealle lämpötilalle altistuminen
• Lämpökierto: Laajenemis- ja supistumisvaikutukset
• Kausivaihtelut: Ulkoasennukseen liittyviä näkökohtia
• Lämmöntuotanto: Sähkökuorman vaikutus lämpötilaan

Huolto- ja tarkastusvaatimukset

Pölykohtainen huolto:

• Puhdistustiheys: Perustuu kertymisasteeseen
• Tarkastusmenetelmät: Silmämääräinen, lämpö- ja sähkötesti
• Korvaavuuskriteerit: Suorituskyvyn heikkenemisen indikaattorit
• Dokumentaatio: Huoltokirjanpito ja trendit

Turvallisuusmenettelyt:

• Kuumatyöluvat: Hitsaaminen ja leikkaaminen pölyalueiden läheisyydessä
• Puhdistusmenetelmät: Hyväksytyt pölynpoistotekniikat
• Henkilökohtainen suojelu: Sopiva henkilönsuojain pölylle altistumista varten
• Hätätilannemenettelyt: Pölyräjähdysten torjuntasuunnitelmat

David kertoi minulle: Hän sanoi: "Teidän huolto-ohjeenne auttoivat meitä kehittämään tehokkaita menettelytapoja, joiden ansiosta kaapeliläpivientimme toimivat luotettavasti haastavassa pöly-ympäristössämme."

Valintapäätösmatriisi

Ensisijaiset valintaperusteet:

• Vyöhykeluokitus: Määrittää vaaditun suojaustason
• Pölyn ominaisuudet: Vaikuttaa materiaalin ja muotoilun valintaan
• Ympäristöolosuhteet: Lämpötila, kosteus, korroosio
• Asennusvaatimukset: Pääsy, kaapelityypit, asennus

Toissijaiset näkökohdat:

• Kustannusten optimointi: Tasapaino suorituskyvyn ja talouden välillä
• Huoltovaatimukset: Jatkuvat toimintakustannukset
• Toimittajien tuki: Tekninen apu ja varaosat
• Tulevaisuuden joustavuus: Muutosten huomioon ottaminen

Bepton pölynlevitysosaaminen

Tarjoamme kattavaa tukea pölyilmastosovelluksille:

• Sovellustekniikka: Pölykohtaiset valintaohjeet
• ATEX-sertifiointi: Täydelliset dokumentaatiopaketit
• Tekninen koulutus: Pölyn räjähdyssuojauksen periaatteet
• Huoltotuki: Tarkastus- ja vaihto-ohjeet
• Sääntelyä koskevat päivitykset: Standardien ja vaatimusten muutokset

Hassan sanoi äskettäin: "Bepton asiantuntemus pölyn levittämisessä antoi meille varmuuden siitä, että valintamme olivat sekä turvallisia että kustannustehokkaita. Heidän jatkuva tukensa on ollut korvaamatonta."

Päätelmä

Kaapeliläpivientien asianmukainen valinta räjähdysvaarallisiin pölytiloihin edellyttää vyöhykeluokituksen, pölyn ominaisuuksien, ympäristöolosuhteiden ja viranomaisvaatimusten järjestelmällistä analysointia turvallisuuden ja vaatimustenmukaisuuden varmistamiseksi.

Usein kysytyt kysymykset kaapeliläpivienneistä pölyräjähdysolosuhteissa