Silniki elektryczne przeznaczone do eksploatacji w strefach zagrożonych wybuchem

Przemysł górniczy, chemiczny, petrochemiczny, naftowo-gazowy, farmaceutyczny, graficzny, lakiernie, urządzenia do transportu materiałów sypkich oraz urządzenia wentylacyjne – to obszary, w których może wystąpić atmosfera wybuchowa. Tworzy ją mieszanina substancji palnych w postaci gazów, par, mgieł lub pyłów z powietrzem w warunkach atmosferycznych, w której po wystąpieniu zapłonu spalanie rozprzestrzenia się na całą niespaloną mieszaninę. Przestrzenie, w których może wystąpić atmosfera wybuchowa, wymagają podjęcia specjalnych środków w celu zapewnienia bezpieczeństwa i higieny pracy. Jednym ze środków bezpieczeństwa są urządzenia w wykonaniu przeciwwybuchowym.

Posłuchaj
00:00

Polskie (europejskie) oraz międzynarodowe przepisy dotyczące urządzeń elektrycznych eksploatowanych w strefach zagrożonych wybuchem stawiają precyzyjne, obligatoryjne wymagania w zakresie ich konstrukcji. Są one uzależnione od poziomu bezpieczeństwa (z punktu widzenia użytkownika), jaki należy zapewnić w finalnej aplikacji. Wspomniane przepisy wynikają wprost z obowiązującej Dyrektywy Parlamentu Europejskiego 2014/34/UE (zwanej dalej Dyrektywą ATEX) oraz norm EN/IEC zharmonizowanych z tą Dyrektywą (m.in. normy EN/IEC z serii 60079).

Zgodnie z Dyrektywą ATEX klasyfikacja urządzeń elektrycznych stosowanych w strefach zagrożonych wybuchem wyróżnia dwa obszary:

  • urządzenia instalowane w podziemiach kopalń górniczych (Grupa Urządzeń I),
  •  urządzenia instalowane na powierzchni (Grupa Urządzeń II). Zakłady Produkcyjne Grupy Cantoni wytwarzają w Polsce silniki przeciwwybuchowe od ponad siedemdziesięciu lat.

W swojej ofercie mamy cały przekrój wykonań silników Ex (różnej budowy), o mocy od 0,06 kW do 4 MW, które stosowane są przez naszych polskich i zagranicznych klientów.

Klasyfikacja urządzeń na grupy i kategorie
EN IEC 60079-0 Dyrektywa ATEX
EPL Grupa Grupa urządzeń Kategoria Substancje palne Poziom ochrony Strefa Uwaga
Ma I I (podziemia kopalń) M1 metan, pył węglowy wysoki bardzo wysoki N/A CJN
Mb M2  
Ga II II (inne branże przemysłowe – np. przemysł petrochemiczny) 1G G gazy, pary, mgły bardzo wysoki 0 CJN
Gb 2G wysoki 1
Gc 3G normalny 2 DP lub CJN
Da III 1D D pyły bardzo wysoki 20 CJN
Db 2D wysoki 21
Dc 3D normalny 22 DP lub CJN

CJN – wymagany obligatoryjny certyfikat ATEX Jednostki Notyfikowanej
DP – możliwość wprowadzenia na rynek, w oparciu na Deklaracji Producenta (certyfikacja w Jednostce Notyfikowanej nie jest obowiązkowa)

Silniki budowy wzmocnionej Ex eb, produkowane przez BESEL SA

Fabryka Silników Elektrycznych BESEL SA, wchodząca w skład Grupy Cantoni, produkuje przeciwwybuchowe silniki indukcyjne klatkowe trójfazowe przeznaczone do pracy w wybuchowych atmosferach gazowych (II 2 G) i pyłowych (II 2 D) o mocy od 0,06 kW do 1,1 kW. W ich konstrukcji zastosowano dodatkowe środki zapewniające zwiększone bezpieczeństwo wobec możliwości powstania nadmiernej temperatury, występowania łuków i iskier – zarówno wewnątrz silnika, jak i na jego elementach zewnętrznych w czasie normalnej pracy. Są to, odpowiednio, silniki budowy wzmocnionej "Ex eb" oraz silniki zabezpieczone przed zapłonem pyłu za pomocą obudowy "Ex tb". Mogą być one stosowane w strefach z zagrożeniem gazowym 1 oraz 2 lub w strefach z zagrożeniem pyłowym 21 oraz 22. Silniki przeciwwybuchowe produkcji BESEL SA mają certyfikat ATEX, zgodnie z wymaganiami Dyrektywy 2014/34/UE, i spełniają wymogi efektywności energetycznej, zgodnie z Rozporządzeniem Komisji (UE) 2019/1781 & 2021/341.

Silniki budowy ognioszczelnej Ex db, produkowane przez CELMA INDUKTA SA

CELMA INDUKTA SA była pierwszym producentem w Polsce, który wprowadził do swojej oferty silniki przeciwwybuchowe ognioszczelne – stało się to jeszcze w latach 50. ubiegłego wieku.

Zakres oferty silników przeciwwybuchowych produkowanych przez CELMA INDUKTA SA, o mocy od 0,37 kW do 315 kW, jest bardzo szeroki (silniki budowy wzmocnionej "Ex ec" i "Ex eb", silniki do stref pyłowych "Ex tc" i "Ex tb", silniki ognioszczelne "Ex db" do strefy I i II), ale najważniejszym obszarem działania pozostają silniki ognioszczelne "Ex db," przeznaczone dla przemysłu górniczego i chemicznego.

Główne założenia konstrukcyjne silników ognioszczelnych to:

  • zabezpieczenie przed wydostaniem się ewentualnego zapłonu (wybuchu) mieszanki wybuchowej (gazowej) z wewnątrz silnika na zewnątrz – wyeliminowanie możliwości zapłonu mieszanki wybuchowej wokół silnika (na instalacji);
  • ograniczenie temperatury na obudowie silnika do wartości bezpiecznej, wynikającej z temperatury zapłonu mieszanki wybuchowej wokół silnika (temperatura na jego obudowie nie może przekroczyć temperatury wynikającej z klasy temperaturowej T).

Spełnienie pierwszego założenia konstrukcyjnego wymaga zastosowania odpowiednich przejść ognioszczelnych w obszarach łączenia ze sobą poszczególnych detali silników (np. połączenia tarczy łożyskowej z kadłubem, skrzynki zaciskowej z kadłubem itd.). Właściwie zaprojektowane złącza ognioszczelne pomiędzy elementami tworzącymi obudowę ognioszczelną pozwalają na wygaszenie płomienia wybuchu wewnątrz silnika, a tym samym – na wyeliminowanie możliwości zapłonu mieszanki wybuchowej wokół silnika.

Dodatkowo, ze względu na możliwość wystąpienia eksplozji mieszanki wewnątrz obudowy silnika, konstrukcja poszczególnych komponentów musi być zaprojektowana w sposób uniemożliwiający uszkodzenie obudowy ze względu na wysokie ciśnienia występujące podczas wybuchu mieszanki (odpowiednia wytrzymałość mechaniczna).

Uwzględniając ponad pięćdziesięcioletnie doświadczenie w produkcji silników ognioszczelnych, a także sugestie naszych klientów oraz biorąc pod uwagę nowe wymagania w zakresie minimalnego poziomu sprawności, wynikające z Rozporządzenia Komisji (UE) 2019/1781 & 2021/341, firma CELMA INDUKTA SA zaprojektowała od podstaw, a następnie zaatestowała nową serię silników ognioszczelnych Ex db (eb) z zakresu wielkości 90…315, przeznaczonych dla przemysłu chemicznego (w tym petrochemicznego) w klasie sprawności IE3 – serię (E)cSTe(b).

Silniki z systemem nadciśnienia Ex eb pxb, produkowane przez EMIT SA

Największe silniki przeciwwybuchowe produkowane są w Grupie Cantoni przez firmę EMIT SA – modele o mocy znamionowej do 4 MW. Jeden z ich rodzajów stanowią silniki z systemem nadciśnienia, oznaczane cechą przeciwwybuchowości "Ex eb pxb". Są one wyposażone w zamontowany na obudowie system nadciśnienia, służący do przewietrzenia, a następnie wytwarzania i utrzymywania nadciśnienia wewnątrz obudowy silnika, co zabezpiecza przed przedostaniem się do jego wnętrza czynników potencjalnie wybuchowych z otoczenia. Takie rozwiązanie pozwala na zaoferowanie silników w miejsca, gdzie użycie tradycyjnych rozwiązań silników przeciwwybuchowych (ognioszczelnych lub budowy wzmocnionej) jest technicznie niemożliwe bądź bardzo trudne. Poza wymaganiami klienta konieczność stosowania silników z systemem nadciśnienia w niektórych wypadkach wynika z normy EN 60079-1, dotyczącej zabezpieczeń urządzeń za pomocą osłon ognioszczelnych "d". Wskazuje ona, że łożyska ślizgowe są niedopuszczalne w maszynach elektrycznych wirujących grupy IIC, więc dla silników 2-biegunowych dużej mocy z takimi łożyskami, przeznaczonych dla grupy IIC, jedyną opcją pozostaje ich wyposażenie w opisany powyżej system nadciśnienia.

Wszystkie powyższe kwestie wykonania silników ognioszczelnych weryfikowane są w trakcie obowiązkowej certyfikacji silników w niezależnej Jednostce Notyfikowanej (m.in. kontrolowane badania wybuchowe), która kończy się wydaniem certyfikatu ATEX. Odpowiednia wytrzymałość mechaniczna elementów tworzących obudowę ognioszczelną silników weryfikowana jest dodatkowo również podczas produkcji seryjnej (próby ciśnieniowe).

Hamulce i zwalniaki, produkowane przez EMA-ELFA

Uzupełnieniem oferty silników elektrycznych wytwarzanych w Polsce przez BESEL SA, CELMA INDUKTA SA i EMIT SA w wykonaniu przeciwwybuchowym są hamulce elektromagnetyczne oraz zwalniaki w wykonaniu Ex (stosowane m.in. w układach napędowych z silnikami elektrycznymi), powstające w polskiej fabryce EMA- ELFA Sp. z o.o., wchodzącej również w skład Grupy Cantoni.

W aktualnej ofercie EMA-ELFA Sp. z o.o. znajdują się hamulce serii NEX, spełniające zasadnicze wymagania dla urządzeń i systemów ochronnych przeznaczonych do użytku w przestrzeniach zagrożonych wybuchem gazów i pyłów (strefa 2 i 21, wg Dyrektywy 2014/34/UE ATEX). Rozwinięciem tej serii są hamulce serii HEX o pełnej obudowie ognioszczelnej, przeznaczone dla przemysłu górniczego i chemicznego.

Oferta EMA-ELFA Sp. z o.o. obejmuje również zwalniaki elektrohydrauliczne Ex serii ExZE (o napięciu zasilania do 1000 V) i ExwZE (o napięciu zasilania do 1250 V), spełniające zasadnicze wymagania dla urządzeń i systemów ochronnych przeznaczonych do użytku w obszarach zagrożonych metanem oraz przestrzeniach zagrożonych wybuchem gazów. Są to urządzenia mechaniczne o ruchu prostoliniowym, które w większości przypadków stosuje się do luzowania (otwierania) hamulców szczękowych i tarczowych, występujących w napędach maszyn transportowych, w dźwignicach, przenośnikach, windach itp.

Wysoka sprawność

Należy podkreślić, że silniki przeciwwybuchowe oferowane przez Grupę Cantoni, produkowane od podstaw na terenie Polski (nie mylić z krajowym montażem komponentów dostarczanych z rynków azjatyckich), spełniają lub przewyższają aktualne wymagania w zakresie sprawności, obowiązujące na terenie EU (IE2, IE3, IE4) oraz w innych obszarach świata (NEMA PREMIUM). Zastosowanie bezpiecznych, w pełni europejskich silników przeciwwybuchowych (zaprojektowanych zgodnie z obowiązującymi przepisami i zaatestowanych w Europejskich Jednostkach Notyfikowanych), o wysokiej sprawności, pozwala dodatkowo na obniżenie zużycia energii elektrycznej.

Cantoni Group
www.cantonigroup.com/pl

Więcej na www.cantonigroup.com
Zobacz więcej w kategorii: Prezentacje firmowe
PLC, HMI, Oprogramowanie
Hipermobilni pracownicy w centrum uwagi. Panasonic TOUGHBOOK pokazuje, jak technologia wspiera pierwszą linię
Bezpieczeństwo
Od ręcznych kontroli bezpieczeństwa funkcjonalnego po testy z przewodnikiem: modernizacja weryfikacji bezpieczeństwa
Silniki i napędy
Opłacalny mikroskop chirurgiczny dla krajów o słabej infrastrukturze wygrywa konkurs na polimerowe łożysko w konkursie manus 2025
Przemysł 4.0
Modernizacja maszyn zgodna z wymogami UE. Nie ryzykuj przestojów – sprawdź zgodność maszyn z normami UE!
Obudowy, złącza, komponenty
Firma igus wprowadza na rynek odporne na zużycie łożyska ślizgowe testowane pod kątem obecności PTFE
Silniki i napędy
Rozwiązania napędowe Hägglunds wspierają proces rafinacji konwertorowej w firmie UHT
Zobacz więcej z tagiem: Silniki i napędy
Prezentacje firmowe
Opłacalny mikroskop chirurgiczny dla krajów o słabej infrastrukturze wygrywa konkurs na polimerowe łożysko w konkursie manus 2025
Prezentacje firmowe
Rozwiązania napędowe Hägglunds wspierają proces rafinacji konwertorowej w firmie UHT
Prezentacje firmowe
Synergia zapewniająca maksymalną wydajność - nowe silniki, przekładnie i enkodery o średnicy 16 mm w ofercie firmy Faulhaber

Poradnik doboru rozwiązań drukujących - drukarki mobilne, stacjonarne i przemysłowe

Jak dobrać drukarkę do zastosowań w logistyce, przemyśle czy handlu? Na co zwrócić uwagę, jeżeli chodzi o cechy i funkcje urządzenia? Jak zapewnić wysoką niezawodność pracy oraz trwałość systemu drukującego? A co z oprogramowaniem? W artykule odpowiadamy na powyższe pytania, przedstawiając przykłady nowoczesnych urządzeń drukujących, które z powodzeniem sprawdzają się w wymienionych zastosowaniach.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów