Lựa chọn ống dẫn cáp cho môi trường bụi có nguy cơ nổ: Cách chọn sản phẩm được chứng nhận ATEX và ngăn ngừa các vụ nổ thảm khốc?

Nổ bụi gây tử vong cho hơn 100 công nhân mỗi năm trên toàn thế giới. Việc lựa chọn đúng loại đầu nối cáp cho môi trường bụi dễ nổ có thể ngăn chặn những thảm họa này và bảo vệ cơ sở của bạn khỏi những thiệt hại nghiêm trọng.

Lựa chọn ống dẫn cáp cho môi trường bụi dễ cháy nổ yêu cầu Chứng nhận ATEX¹ Đối với các khu vực phù hợp (20, 21, 22), cần đảm bảo các tiêu chuẩn bảo vệ chống xâm nhập (IP6X tối thiểu), tương thích với lớp nhiệt độ, xem xét nhiệt độ cháy bụi, và tuân thủ tiêu chuẩn EN 60079-31 về yêu cầu vỏ bọc chống bụi.

Tháng trước, Hassan đã gọi điện cho tôi khẩn cấp từ cơ sở chế biến ngũ cốc của anh ấy. Họ đã gặp một sự cố suýt xảy ra, trong đó bụi tích tụ xung quanh các đầu nối cáp không đạt tiêu chuẩn đã tạo ra một nguồn gây cháy tiềm ẩn. Cuộc điều tra cho thấy các đầu nối hiện có của họ không được chứng nhận ATEX cho môi trường bụi. Sự cố này đã nhắc nhở tôi rằng việc lựa chọn đúng đắn thực sự là vấn đề sinh tử.

Mục lục

• Những yêu cầu cơ bản đối với ống dẫn cáp trong khu vực có nguy cơ nổ bụi là gì?
• Làm thế nào để xác định đúng loại ATEX và phân loại khu vực?
• Các thông số kỹ thuật chính của các đầu nối cáp chống bụi là gì?
• Làm thế nào để lựa chọn ống dẫn cáp cho các loại bụi dễ cháy khác nhau?

Những yêu cầu cơ bản đối với ống dẫn cáp trong khu vực có nguy cơ nổ bụi là gì?

Các bộ phận kết nối cáp trong môi trường bụi có nguy cơ nổ phải tuân thủ các yêu cầu nghiêm ngặt của ATEX, vượt xa các ứng dụng công nghiệp thông thường. Việc hiểu rõ các yêu cầu này giúp ngăn chặn các sự cố nghiêm trọng.

Các yêu cầu cơ bản bao gồm chứng nhận ATEX theo Chỉ thị 2014/34/EU, tuân thủ với Tiêu chuẩn EN 60079-31² Đối với các vỏ bọc chống bụi, cần chọn loại thiết bị phù hợp (1D, 2D, 3D), đảm bảo tương thích với lớp nhiệt độ và nhiệt độ cháy của bụi, cùng với mức bảo vệ chống xâm nhập (IP6X tối thiểu) để ngăn ngừa tích tụ bụi.

Yêu cầu của Chỉ thị ATEX

Các loại thiết bị cho môi trường bụi:

• Loại 1DKhu vực 20 – Mức độ bảo vệ rất cao
• Danh mục 2DKhu vực 21 – Mức độ bảo vệ cao  
• Danh mục 3DKhu vực 22 – Mức độ bảo vệ bình thường

Yêu cầu an toàn cơ bản:

• Phòng ngừa các nguồn gây cháy
• Giới hạn nhiệt độ bề mặt
• Bảo vệ chống lại Xả tĩnh điện³
• Khả năng chịu va đập cơ học
• Bảo vệ môi trường khỏi bụi xâm nhập

Tuân thủ Tiêu chuẩn EN 60079-31

Yêu cầu về vỏ bọc chống bụi:

• Chỉ số chống bụi và chống nước IP6XBảo vệ hoàn toàn khỏi bụi xâm nhập
• Thử nghiệm áp suấtÁp suất dư 2 kPa trong 10 giây
• Theo dõi nhiệt độGiới hạn nhiệt độ bề mặt
• Độ bền cơ họcKhả năng chống va đập và rung động

David gần đây đã nói với tôi: “Chuck, giải thích của anh về các yêu cầu của tiêu chuẩn EN 60079-31 đã giúp chúng tôi hiểu tại sao các bộ phận chống thấm IP65 tiêu chuẩn của chúng tôi không đủ cho ứng dụng nhà máy xay bột của chúng tôi.”

Hệ thống phân loại nhiệt độ

Các lớp nhiệt độ cho bụi:

• T1Nhiệt độ bề mặt ≤ 450°C
• T2Nhiệt độ bề mặt ≤ 300°C
• T3Nhiệt độ bề mặt ≤ 200°C
• T4Nhiệt độ bề mặt ≤ 135°C
• T5Nhiệt độ bề mặt ≤ 100°C
• T6Nhiệt độ bề mặt ≤ 85°C

Ví dụ về nhiệt độ bắt lửa của bụi:

Yêu cầu về chứng nhận và ghi nhãn

Định dạng đánh dấu ATEX:

• Dấu CE kèm theo số của cơ quan thông báo
• Biểu tượng Ex và khái niệm bảo vệ
• Loại thiết bị và tính phù hợp với khu vực
• Phân loại theo lớp nhiệt độ
• Số tham chiếu của chứng chỉ

Ví dụ về cách đánh dấu:
CE 0102 ⚡ II 2D Ex tb IIIC T135°C Db IP66

Giải thích:

• CE 0102: Chứng nhận của cơ quan thông báo
• II 2D: Thiết bị loại 2D cho Khu vực 21
• Ex tb IIIC: Bảo vệ bằng vỏ bọc cho bụi dễ cháy
• T135°C: Nhiệt độ bề mặt tối đa
• Db: Mức độ bảo vệ chống bụi
• IP66: Chỉ số bảo vệ chống xâm nhập

Tại Bepto, chúng tôi duy trì các chứng nhận ATEX đầy đủ cho tất cả các ứng dụng trong môi trường bụi. Đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi cung cấp hướng dẫn chi tiết về ứng dụng để đảm bảo lựa chọn đúng đắn. 😉

Làm thế nào để xác định đúng loại ATEX và phân loại khu vực?

Phân loại khu vực đúng cách là yếu tố cơ bản để lựa chọn các loại ống nối cáp phù hợp. Việc phân loại sai có thể dẫn đến bảo vệ không đầy đủ và tiềm ẩn nguy cơ nổ.

Phân loại khu vực yêu cầu đánh giá nguy cơ về xác suất phát tán bụi, mô hình tích tụ bụi, hiệu quả thông gió và quy trình vận hành để xác định liệu các khu vực có đủ điều kiện để được phân loại là Khu vực 20 (hiện diện liên tục), Khu vực 21 (hiện diện thỉnh thoảng) hay Khu vực 22 (chỉ trong điều kiện bất thường).

Định nghĩa về khu vực nổ bụi

Khu vực 20 – Loại 1D Yêu cầu:

• Môi trường bụi dễ cháy tồn tại liên tục.
• Hơn 1000 giờ mỗi năm
• Thiết bị xử lý bụi dễ cháy bên trong
• Yêu cầu mức độ bảo vệ cao nhất.

Khu vực 21 – Loại 2D Yêu cầu:

• Khí quyển bụi dễ cháy có thể xảy ra trong quá trình vận hành bình thường.
• 10-1.000 giờ mỗi năm
• Gần thiết bị xử lý bụi
• Yêu cầu mức độ bảo vệ cao.

Khu vực 22 – Loại 3D Yêu cầu:

• Không khí bụi dễ cháy nổ không thể xảy ra trong điều kiện hoạt động bình thường.
• Dưới 10 giờ mỗi năm
• Giữ khoảng cách với các nguồn bụi và đảm bảo thông gió tốt.
• Yêu cầu mức độ bảo vệ thông thường.

Phương pháp phân loại khu vực

Bước 1: Đánh giá việc phát tán bụi

• Phát hành liên tụcCác bộ phận bên trong thiết bị, điểm chuyển giao
• Phiên bản chính thứcPhát thải bụi trong quá trình vận hành bình thường
• Phát hành thứ cấpChỉ trong trường hợp bất thường

Bước 2: Phân tích thông gió

• Thông gió tự nhiên: Khu vực ngoài trời hoặc có thông gió tốt
• Thông khí nhân tạoHệ thống cơ khí có chức năng giám sát
• Thông gió kémCác không gian kín có lưu thông không khí hạn chế

Bước 3: Đánh giá tích lũy

• Độ dày lớp bụi>5mm có thể gây nguy cơ nổ.
• Tần suất vệ sinhViệc loại bỏ định kỳ giúp giảm thiểu rủi ro.
• Đặc điểm bề mặtCác bề mặt ngang tích tụ nhiều bụi hơn.

Hassan chia sẻ: “Phương pháp phân loại khu vực của quý vị đã giúp chúng tôi đánh giá chính xác kho chứa ngũ cốc của mình. Chúng tôi phát hiện ra rằng một số khu vực đã được phân loại sai.”

Những sai lầm phổ biến trong phân loại

Lỗi phân loại quá mức:

• Phân loại tất cả các khu vực gần khu vực xử lý bụi là Khu vực 21.
• Bỏ qua hiệu quả của hệ thống thông gió
• Không tính đến mức bụi thực tế trong quá trình vận hành.
• Áp dụng các hệ số an toàn quá thận trọng

Lỗi phân loại sai:

• Đánh giá thấp tốc độ tích tụ bụi
• Bỏ qua các đám bụi thứ cấp từ quá trình làm sạch
• Không xem xét các tình huống hỏng hóc thiết bị.
• Đánh giá không đầy đủ về tác động của sự cố thông gió

Yêu cầu về tài liệu

Tài liệu phân loại khu vực:

• Phương pháp đánh giá rủi ro
• Xác định nguồn phát tán bụi
• Phân tích hệ thống thông gió
• Bản vẽ ranh giới khu vực
• Lý do lựa chọn thiết bị
• Quy trình xem xét và cập nhật định kỳ

Yêu cầu đối với người có năng lực:

• Chuyên gia bảo vệ chống nổ có chứng chỉ
• Hiểu biết về quy trình và thiết bị
• Kiến thức về các tiêu chuẩn và quy định liên quan
• Kinh nghiệm với các ứng dụng tương tự
• Đào tạo liên tục và duy trì chứng chỉ

Các thông số kỹ thuật chính của các đầu nối cáp chống bụi là gì?

Các đầu nối cáp chống bụi yêu cầu các đặc điểm thiết kế và đặc tính hiệu suất cụ thể, khác biệt đáng kể so với các ứng dụng chống khí hoặc công nghiệp thông thường.

Các thông số kỹ thuật chính bao gồm: Đánh giá chống bụi IP6X theo tiêu chuẩn IEC 60529, tuân thủ yêu cầu thử nghiệm áp suất theo tiêu chuẩn EN 60079-31, điều chỉnh nhiệt độ do tích tụ lớp bụi, độ bền cơ học cho môi trường công nghiệp, và hệ thống đóng kín đảm bảo tính toàn vẹn trong quá trình chu kỳ nhiệt.

Yêu cầu về bảo vệ chống xâm nhập

Yêu cầu thử nghiệm IP6X:

• Bụi thử nghiệmBột talc hoặc tương đương
• Áp suất âm2 kPa (20 mbar) trong 8 giờ
• Không có bụi xâm nhậpBảo vệ toàn diện đã được xác minh
• Thử nghiệm áp suấtÁp suất dư 2 kPa trong 10 giây

Các tính năng thiết kế quan trọng:

• Nhiều lớp rào cản chống thấm: Con dấu chính và con dấu phụ
• Thiết kế con dấu được ghi lạiNgăn chặn sự dịch chuyển của phớt.
• Bề mặt bên trong nhẵn mịnGiảm thiểu các điểm tích tụ bụi
• Thiết kế ren đúng cáchNgăn bụi xâm nhập qua các ren.

Các yếu tố cần xem xét về hiệu suất nhiệt độ

Tác động của lớp bụi:

• Cách nhiệtLớp bụi làm giảm khả năng tản nhiệt.
• Sự tăng nhiệt độTăng từ 5 đến 50°C tùy thuộc vào độ dày.
• Yếu tố giảm công suấtÁp dụng biên độ nhiệt độ an toàn.
• Yêu cầu giám sátXác minh nhiệt độ bề mặt

David đã nói với tôi: “Chúng tôi không nhận ra rằng việc tích tụ bụi có thể làm tăng nhiệt độ của các đầu nối cáp lên 30°C. Hướng dẫn giảm tải của bạn đã ngăn chặn các vấn đề tiềm ẩn về cháy nổ.”

Thiết kế hệ thống đóng kín

Yêu cầu về con dấu chính:

• Tính tương thích của vật liệuChống bụi và dễ vệ sinh
• Ổn định nhiệt độ: Duy trì các đặc tính trong phạm vi hoạt động.
• Khả năng chống biến dạng do nénĐộ bền kín lâu dài
• Khả năng chống hóa chấtTương thích với vật liệu quá trình

Tính năng của lớp niêm phong thứ cấp:

• Bảo vệ sao lưuKhả năng đóng kín dự phòng
• Cơ chế đóng kín khác nhau: Phụ trợ cho lớp niêm phong chính
• Thay thế dễ dàngThiết kế dễ bảo trì
• Hiển thị trực quanĐánh giá tình trạng niêm phong

Yêu cầu về độ bền cơ học

Khả năng chống va đập:

• Đánh giá IK⁴Mức độ bảo vệ chống va đập cơ học
• Khả năng chống rungTính tương thích với môi trường công nghiệp
• Quá trình nhiệt tuần hoànMở rộng/co lại mà không gây hư hỏng
• Mô-men xoắn lắp đặtĐảm bảo đóng kín đúng cách mà không gây quá tải.

Lựa chọn vật liệu:

• Khả năng chống ăn mònPhù hợp với môi trường bụi bẩn
• Phân tán tĩnh điệnNgăn ngừa sự tích tụ tĩnh điện
• Khả năng chống tia UVKhả năng ứng dụng ngoài trời
• Khả năng chống cháyKhông góp phần vào sự lan rộng của đám cháy

Tương thích cáp

Các loại cáp và kích thước:

• Dây cáp bọc thép: Đảm bảo tiếp đất và bịt kín đúng cách
• Dây cáp đa lõi: Đóng kín từng dây dẫn riêng lẻ
• Cáp quang: Vật liệu không kim loại dùng để lắp đặt cáp
• Kích thướcPhạm vi bảo hiểm toàn diện cho các ứng dụng

Yêu cầu về giảm căng thẳng:

• Khả năng chống kéo ra: Tối thiểu 500N cho hầu hết các ứng dụng
• Bảo vệ bán kính uốn congNgăn ngừa hư hỏng cáp
• Áp lực môi trườngGió, rung động, chu kỳ nhiệt
• Độ tin cậy lâu dàiBảo đảm hiệu suất hoạt động trong suốt vòng đời của thiết bị.

Tại Bepto, các đầu nối cáp chống bụi của chúng tôi được trang bị công nghệ đóng kín tiên tiến và cấu trúc chắc chắn, đảm bảo hoạt động đáng tin cậy trong môi trường bụi bẩn khắc nghiệt nhất. 😉

Làm thế nào để lựa chọn ống dẫn cáp cho các loại bụi dễ cháy khác nhau?

Các loại bụi dễ cháy khác nhau có những đặc tính riêng biệt ảnh hưởng đến việc lựa chọn ống nối cáp. Hiểu rõ những khác biệt này đảm bảo bảo vệ tối ưu và tuân thủ các quy định.

Lựa chọn cụ thể cho bụi yêu cầu phân tích phân bố kích thước hạt, độ nhạy cháy, độ dẫn điện, tính ăn mòn và Hành vi hút ẩm⁵ Xác định các vật liệu phù hợp, hệ thống đóng kín, mức nhiệt độ và yêu cầu bảo trì cho từng ứng dụng.

Phân loại và đặc điểm của bụi

Nhóm IIIA – Chất cháy dễ bay hơi:

• Ví dụ: Sợi bông, bụi giấy, sợi vải
• Đặc điểm: Sợi, mật độ thấp, dễ bay trong không khí
• Các yếu tố đặc biệt cần xem xétNgăn chặn sự xâm nhập của sợi, tích tụ tĩnh điện

Nhóm IIIB – Bụi không dẫn điện:

• Ví dụBột mì, tinh bột, đường, bột nhựa
• Đặc điểm: Cách điện, tiềm năng tích tụ tĩnh điện
• Các yếu tố đặc biệt cần xem xétPhòng ngừa phóng điện tĩnh

Nhóm IIIC – Bụi dẫn điện:

• Ví dụBột kim loại, than chì, graphite
• Đặc điểm: Các hạt nhỏ có khả năng dẫn điện.
• Các yếu tố đặc biệt cần xem xét: Phòng ngừa chập điện, nối đất

Lựa chọn vật liệu theo loại bụi

Ứng dụng bụi ăn mòn:

• Thép không gỉ316L là tiêu chuẩn tối thiểu về khả năng chống ăn mòn hóa học.
• Hợp kim đặc biệtHastelloy, Inconel cho điều kiện khắc nghiệt
• Lớp phủ bảo vệPTFE, lớp phủ gốm sứ (nếu có)
• Vật liệu làm kín: Elastomer chịu hóa chất

Môi trường bụi mài mòn:

• Bề mặt cứngVật liệu chống mài mòn
• Bề mặt mịn màngGiảm thiểu các điểm mài mòn
• Các bộ phận có thể thay thế: Dễ dàng tiếp cận để bảo trì
• Xây dựng chắc chắnThiết kế cơ khí chịu tải nặng

Hassan gần đây đã chia sẻ: “Hướng dẫn lựa chọn vật liệu của quý công ty cho nhà máy xi măng của chúng tôi đã giúp chúng tôi tránh được các sự cố hỏng hóc sớm. Bụi mài mòn đã làm hỏng các đầu nối cáp của chúng tôi trước đây.”

Các yếu tố cần xem xét cụ thể cho ứng dụng

Ứng dụng trong chế biến thực phẩm:

• Tuân thủ quy định của Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA)Vật liệu an toàn cho thực phẩm khi cần thiết
• Thiết kế vệ sinhDễ dàng vệ sinh và kiểm tra
• Khả năng chống ăn mònTính tương thích của hóa chất làm sạch
• Hiệu suất nhiệt độXem xét về nhiệt độ quá trình

Sản xuất dược phẩm:

• Yêu cầu về việc cách lyNgăn ngừa lây nhiễm chéo
• Xác nhận vệ sinhQuy trình vệ sinh được ghi chép đầy đủ
• Tính tương thích của vật liệuTương thích giữa API và tá dược
• Tuân thủ quy địnhYêu cầu về Thực hành Sản xuất Tốt (GMP) và xác nhận

Ngành công nghiệp chế biến gỗ:

• Khả năng chống cháyVật liệu không đóng góp
• Khả năng chống ẩmĐộ ẩm và tiếp xúc với nước
• Chu kỳ nhiệt độ: Quy trình nung và sấy khô
• Quyền truy cập bảo trìKhả năng hoạt động trong môi trường bụi bẩn

Yếu tố môi trường

Độ ẩm và Độ ẩm:

• Bụi hút ẩmĐường, muối, một số hóa chất
• Sự suy thoái của lớp màngTác động của độ ẩm đối với elastomers
• Tăng tốc ăn mònTác động kết hợp của bụi và độ ẩm
• Hiệu suất điệnBảo dưỡng điện trở cách điện

Biến động nhiệt độ:

• Quá trình gia nhiệt: Tiếp xúc với nhiệt độ cao
• Quá trình nhiệt tuần hoàn: Tác động của sự giãn nở và co lại
• Biến động theo mùaCác yếu tố cần xem xét khi lắp đặt ngoài trời
• Sinh nhiệtẢnh hưởng của tải điện đến nhiệt độ

Yêu cầu bảo trì và kiểm tra

Bảo dưỡng chuyên biệt cho bụi:

• Tần suất vệ sinhDựa trên tỷ lệ tích lũy
• Phương pháp kiểm traKiểm tra thị giác, nhiệt độ và điện.
• Tiêu chí thay thếCác chỉ số suy giảm hiệu suất
• Tài liệu: Hồ sơ bảo trì và xu hướng

Quy trình an toàn:

• Giấy phép làm việc trong môi trường nhiệt độ caoHàn và cắt gần khu vực bụi
• Các phương pháp vệ sinhCác phương pháp loại bỏ bụi đã được phê duyệt
• Bảo vệ cá nhânTrang bị bảo hộ cá nhân (PPE) phù hợp cho tiếp xúc với bụi.
• Các quy trình khẩn cấpKế hoạch ứng phó với vụ nổ bụi

David đã nói với tôi: “Hướng dẫn bảo trì của bạn đã giúp chúng tôi phát triển các quy trình hiệu quả, đảm bảo các đầu nối cáp của chúng tôi hoạt động đáng tin cậy trong môi trường bụi bẩn khắc nghiệt của chúng tôi.”

Ma trận quyết định lựa chọn

Tiêu chí lựa chọn chính:

• Phân loại khu vựcXác định mức độ bảo vệ cần thiết
• Đặc điểm của bụiẢnh hưởng đến việc lựa chọn vật liệu và thiết kế
• Điều kiện môi trườngNhiệt độ, độ ẩm, ăn mòn
• Yêu cầu cài đặt: Truy cập, loại cáp, cách lắp đặt

Các yếu tố phụ:

• Tối ưu hóa chi phíCân bằng hiệu suất với kinh tế
• Yêu cầu bảo trìChi phí vận hành thường xuyên
• Hỗ trợ nhà cung cấpHỗ trợ kỹ thuật và phụ tùng thay thế
• Tính linh hoạt trong tương laiThích ứng với các thay đổi

Chuyên môn về ứng dụng bột của Bepto

Chúng tôi cung cấp hỗ trợ toàn diện cho các ứng dụng trong môi trường bụi:

• Kỹ thuật ứng dụngHướng dẫn lựa chọn cụ thể cho bụi
• Chứng nhận ATEX: Bộ tài liệu hoàn chỉnh
• Đào tạo kỹ thuậtNguyên tắc bảo vệ chống nổ bụi
• Hỗ trợ bảo trìHướng dẫn kiểm tra và thay thế
• Cập nhật quy định: Thay đổi trong tiêu chuẩn và yêu cầu

Hassan gần đây đã phát biểu: “Chuyên môn về ứng dụng bột của Bepto đã mang lại cho chúng tôi sự tin tưởng rằng các lựa chọn của chúng tôi vừa an toàn vừa hiệu quả về chi phí. Sự hỗ trợ liên tục của họ đã vô cùng quý giá.”

Kết luận

Việc lựa chọn đúng loại ống nối cáp cho môi trường bụi dễ cháy nổ đòi hỏi phân tích hệ thống về phân loại khu vực, đặc tính bụi, điều kiện môi trường và yêu cầu quy định để đảm bảo an toàn và tuân thủ.

Câu hỏi thường gặp về ống dẫn cáp trong môi trường có nguy cơ nổ bụi