2026-02-12
Vỏ chống cháy do bụi là vỏ bảo vệ chuyên dụng được thiết kế để chứa các thiết bị điện hoạt động trong môi trường có bụi dễ cháy. Những lớp vỏ này ngăn chặn các hạt bụi xâm nhập và quan trọng là được thiết kế để đảm bảo rằng bất kỳ hồ quang, tia lửa hoặc nhiệt độ cao nào được tạo ra bên trong đều không thể đốt cháy các lớp bụi hoặc đám mây bên ngoài. Theo NFSA 499 và NEC Article 500, vỏ bọc chống cháy bụi phải ngăn chặn sự bốc cháy của các loại bụi cụ thể trong bầu không khí xung quanh nó , cung cấp sự bảo vệ thiết yếu trong các ngành công nghiệp từ chế biến ngũ cốc đến sản xuất dược phẩm.
Sự khác biệt cơ bản giữa vỏ chống cháy do bụi và vỏ kín bụi tiêu chuẩn nằm ở khả năng ngăn ngừa cháy của chúng. Trong khi vỏ bọc kín bụi chỉ loại trừ các hạt bụi, bộ phận chống cháy bụi được thiết kế để chứa các nguồn đánh lửa bên trong và ngăn ngừa hiện tượng cháy bên ngoài ngay cả trong điều kiện lỗi. Sự khác biệt này trở nên quan trọng trong các cơ sở xử lý vật liệu như bột kim loại, bụi nông nghiệp hoặc các hợp chất hóa học có thể tạo ra bầu không khí dễ nổ.
Các vị trí nguy hiểm có bụi dễ cháy được phân loại theo hai hệ thống ở Bắc Mỹ. Hệ thống Phân khu phân loại các khu vực thành Loại II, Phân khu 1 hoặc Phân khu 2, trong khi hệ thống Khu vực sử dụng các chỉ định Loại II/III Vùng 20, 21 hoặc 22. Các địa điểm Loại II, Phân khu 1 yêu cầu thiết bị chống cháy bụi vì có nồng độ bụi dễ bắt lửa trong quá trình hoạt động bình thường . Các khu vực loại 2, nơi chỉ xuất hiện bụi trong điều kiện bất thường, có thể sử dụng các thiết bị có yêu cầu ít khắt khe hơn.
| Hệ thống phân loại | Khu/Bộ phận | Sự hiện diện của bụi | Bảo vệ bắt buộc |
|---|---|---|---|
| Phân chia | Loại II, Phân khu 1 | Hoạt động bình thường | Chống cháy bụi |
| Phân chia | Loại II, Phân khu 2 | Điều kiện bất thường | Chống bụi hoặc được phê duyệt |
| Khu vực | Khu vực 20 | Liên tục/thời gian dài | IP6X với bảo vệ đánh lửa |
| Khu vực | Khu vực 21 | Có thể xảy ra trong các hoạt động bình thường | IP6X với bảo vệ đánh lửa |
| Khu vực | Khu vực 22 | Khó xảy ra/thời gian ngắn | tối thiểu IP5X |
Bụi dễ cháy được phân loại thành Nhóm E, F và G dựa trên đặc tính bắt lửa và điện trở suất của chúng. Nhóm E bao gồm bụi kim loại như nhôm và magie có điện trở suất dưới 100 ohm-cm, thuộc loại nguy hiểm nhất. . Nhóm F bao gồm bụi cacbon bao gồm than đá và than cốc có điện trở suất từ 100 đến 100.000 ohm-cm. Nhóm G bao gồm bụi nông nghiệp, nhựa và hóa chất có điện trở suất vượt quá 100.000 ohm-cm. Thiết bị phải được xếp hạng cho nhóm bụi cụ thể có trong cơ sở.
Cấu trúc của vỏ chống cháy do bụi kết hợp một số yếu tố thiết kế quan trọng phối hợp với nhau để ngăn ngừa cháy. Những vỏ bọc này phải đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt:
Các nhà sản xuất phải gửi vỏ bọc cho các quy trình kiểm tra nghiêm ngặt do các tổ chức như UL, FM Approvals hoặc CSA thiết lập. Đối tượng thử nghiệm UL 1203 bao bọc 20 chu kỳ hoạt động trong điều kiện lớp bụi, với nguồn hồ quang hoặc nguồn phát tia lửa điện bên trong, để xác minh rằng không xảy ra hiện tượng đánh lửa bên ngoài . Vỏ bọc cũng phải chịu được thử nghiệm nổ bên trong ở mức áp suất tối đa gấp 1,5 lần áp suất có thể phát sinh từ việc đánh lửa đám mây bụi bên trong vỏ.
Lựa chọn vỏ bọc thích hợp đòi hỏi phải đánh giá một cách có hệ thống các yếu tố môi trường và vận hành. Bắt đầu bằng cách lấy Bảng dữ liệu an toàn vật liệu (MSDS) của bụi hoặc tiến hành thử nghiệm để xác định nhiệt độ bắt lửa, năng lượng đánh lửa tối thiểu và đặc tính điện của bụi. Việc phân loại khu vực nguy hiểm của cơ sở phải được xác minh thông qua đánh giá chuyên môn có trình độ.
Cơ sở xử lý ngũ cốc xử lý bụi lúa mì (Nhóm G, nhiệt độ bắt lửa 430°C) hoạt động trong khu vực Loại II, Phân khu 1 sẽ yêu cầu vỏ bọc chống cháy bụi được xếp hạng cho Nhóm G với mã nhiệt độ T2 (nhiệt độ bề mặt tối đa 300°C) . Điều này cung cấp giới hạn an toàn đầy đủ dưới điểm bắt lửa của bụi.
Vật liệu bao vây phải chống ăn mòn từ môi trường xử lý trong khi vẫn duy trì tính toàn vẹn của cấu trúc. Các tùy chọn phổ biến bao gồm:
Vị trí chiến lược của vỏ chống cháy do bụi tác động đáng kể đến cả hiệu quả an toàn và bảo trì. Lắp đặt vỏ ở những vị trí có lượng bụi tích tụ tối thiểu bất cứ khi nào có thể, tuy nhiên chúng vẫn phải hoạt động an toàn ngay cả khi được bao phủ bởi lớp bụi dày tới 12,7mm (0,5 inch). Hướng lắp đặt theo chiều dọc ngăn chặn sự tích tụ bụi trên bề mặt nằm ngang và tạo điều kiện làm mát tự nhiên thông qua đối lưu .
Duy trì khoảng trống thích hợp xung quanh vỏ để tản nhiệt - thường là 150mm (6 inch) ở tất cả các mặt để làm mát đối lưu tự nhiên. Trong các ứng dụng tạo ra nhiệt đáng kể, có thể cần phải làm mát không khí cưỡng bức hoặc vỏ bọc lớn hơn để giữ nhiệt độ bề mặt trong giới hạn định mức.
Tất cả các lối vào ống dẫn vào vỏ chống cháy do bụi phải duy trì tính toàn vẹn của hệ thống bảo vệ. Sử dụng ống dẫn kim loại cứng có ren hoặc IMC (Ống dẫn kim loại trung gian) có mối nối tối thiểu 5 sợi. Mỗi đường ống dẫn đi vào từ khu vực Phân khu 1 hoặc Khu 20/21 yêu cầu lắp đặt các phụ kiện bịt kín trong phạm vi 450mm (18 inch) tính từ điểm vào của vỏ bọc để ngăn bụi di chuyển qua hệ thống ống dẫn.
Phải sử dụng phụ kiện bịt kín loại EYS được xếp hạng cho các ứng dụng chống cháy do bụi, với hợp chất bịt kín được đổ vào để lấp đầy khoang lắp . Các vòng đệm thoát nước tiêu chuẩn được thiết kế cho các vị trí Loại I (khí/hơi) không cung cấp sự bảo vệ đầy đủ cho môi trường bụi.
Việc duy trì tính toàn vẹn bảo vệ của vỏ chống cháy do bụi đòi hỏi phải có chương trình kiểm tra có hệ thống. NFPA 70 và các phương pháp thực hành tốt nhất trong ngành khuyến nghị kiểm tra hàng quý đối với các địa điểm thuộc Phân khu 1, với việc kiểm tra hàng tháng tại các khu vực có lượng bụi lớn. Mỗi lần kiểm tra phải xác minh:
Bất kỳ hư hỏng nào đối với bề mặt bịt kín, thiếu ốc vít hoặc miếng đệm bị hỏng đều cần được chú ý ngay lập tức trước khi thiết bị có thể được đưa trở lại hoạt động. . Các bộ phận thay thế phải phù hợp với thông số kỹ thuật và xếp hạng ban đầu. Việc thay thế các bộ phận không được phê duyệt, ngay cả những hạng mục tưởng chừng như nhỏ nhặt như miếng đệm hoặc chốt, có thể làm mất hiệu lực chứng nhận của vỏ và tạo ra các mối nguy hiểm nghiêm trọng về an toàn.
Khi mở các khu vực bao quanh để bảo trì, hãy tuân thủ các quy trình cấp phép làm việc ở nhiệt độ cao nếu có và xác minh rằng bầu không khí đã được kiểm tra và được coi là an toàn. Ngắt điện cho các mạch và thực hiện quy trình khóa/gắn thẻ trước khi truy cập vào các bộ phận bên trong. Sau khi bảo trì, hãy xác minh việc lắp lại đúng cách bằng cách kiểm tra xem tất cả các ốc vít đã được lắp đặt và vặn đúng cách hay chưa trước khi cấp điện lại.
Máy nâng ngũ cốc, máy nghiền bột và cơ sở chế biến thức ăn chăn nuôi là những môi trường đòi hỏi khắt khe nhất đối với vỏ chống cháy do bụi. Vụ nổ nhà máy lọc dầu Imperial Sugar năm 2008, khiến 14 công nhân thiệt mạng và gây thiệt hại hơn 500 triệu USD, đã nhấn mạnh tầm quan trọng của việc lắp đặt điện đúng cách trong môi trường bụi dễ cháy. . Cơ sở vật chất hiện đại kết hợp bộ khởi động động cơ chống cháy, hộp nối và bảng điều khiển trong suốt các khu vực xử lý, xay xát và đóng gói ngũ cốc được phân loại là Loại II, Phân khu 1.
Các cơ sở xử lý nhôm, magie, titan hoặc bột kim loại khác yêu cầu vỏ bọc được xếp hạng Nhóm E do tính chất cực kỳ nguy hiểm của các vật liệu này. Các hoạt động sản xuất bồi đắp sử dụng công nghệ nhiệt hạch bột kim loại, xử lý bột dược phẩm và sản xuất hóa chất đặc biệt đều phụ thuộc vào cơ sở hạ tầng điện chống bụi. Trong các ứng dụng này, vỏ bọc thường chứa các bộ điều khiển phức tạp để giám sát môi trường, hệ thống xử lý bột tự động và thiết bị điều khiển quy trình phải hoạt động đáng tin cậy trong môi trường nguy hiểm.
Các xưởng cưa, cửa hàng đóng tủ và cơ sở sản xuất viên gỗ tạo ra một lượng đáng kể bụi gỗ được phân loại là nguyên liệu Nhóm G. Các trung tâm điều khiển động cơ dành cho hệ thống thu gom bụi, bộ điều khiển cưa và bộ truyền động băng tải thường yêu cầu bảo vệ chống cháy bụi ở những khu vực gần hoạt động chà nhám, cưa cắt và hệ thống xử lý vật liệu nơi nồng độ bụi đạt đến mức nguy hiểm trong quá trình sản xuất bình thường.
Vỏ chống cháy do bụi thường có giá cao hơn 2-4 lần so với vỏ NEMA 4/4X đa năng có kích thước tương tự, với mức giá dao động từ 200 USD cho hộp nối nhỏ đến hơn 10.000 USD cho các trung tâm điều khiển động cơ tùy chỉnh lớn. Tuy nhiên, khoản đầu tư này phải được cân nhắc trước những hậu quả tiềm ẩn của việc sử dụng biện pháp bảo vệ không đầy đủ.
Tiền phạt của OSHA đối với các vi phạm về bụi dễ cháy có thể lên tới 156.259 USD cho mỗi vi phạm nghiêm trọng kể từ năm 2024, trong khi một vụ nổ bụi có thể dẫn đến thiệt hại về tài sản hàng triệu đô la, ngừng sản xuất và có khả năng gây tử vong . Các hãng bảo hiểm ngày càng yêu cầu lắp đặt điện ở những vị trí nguy hiểm thích hợp như một điều kiện bảo hiểm cho các cơ sở xử lý vật liệu dễ cháy.
Chi phí vận hành dài hạn sẽ ưu tiên các vỏ chống cháy bụi có chất lượng nhờ giảm yêu cầu bảo trì và kéo dài tuổi thọ sử dụng. Vỏ bọc cao cấp với vật liệu chống ăn mòn và hệ thống đệm chắc chắn có thể hoạt động 15-20 năm trong môi trường đòi hỏi khắt khe, trong khi khả năng bảo vệ không đầy đủ có thể cần phải thay thế thường xuyên và tạo ra các vấn đề tuân thủ liên tục.
Các công nghệ mới nổi đang nâng cao khả năng bao bọc chống bụi và các tính năng an toàn. Các hệ thống giám sát tích hợp hiện theo dõi nhiệt độ, độ rung và điều kiện môi trường bên trong, đưa ra cảnh báo sớm về các vấn đề tiềm ẩn trước khi chúng ảnh hưởng đến khả năng bảo vệ. Vỏ thông minh có kết nối IoT cho phép chẩn đoán từ xa và bảo trì dự đoán, giảm thời gian ngừng hoạt động ngoài dự kiến trong khi vẫn đảm bảo tuân thủ liên tục.
Nghiên cứu vật liệu tiên tiến đang tạo ra các thiết kế vỏ nhẹ hơn, bền hơn với khả năng quản lý nhiệt được cải thiện. Vật liệu composite kết hợp nhôm với vật liệu giao tiếp nhiệt giúp tăng cường khả năng tản nhiệt mà không tăng thêm trọng lượng, đặc biệt có lợi cho các bảng điều khiển lớn chứa các thiết bị điện tử công suất cao.
Sự hội tụ của các tiêu chuẩn IEC và NEC vẫn tiếp tục, với sự hài hòa ngày càng tăng giữa các hệ thống phân loại Khu vực và Phân khu . Xu hướng này đơn giản hóa việc lựa chọn thiết bị cho các công ty đa quốc gia và mở rộng sự sẵn có của các sản phẩm được chứng nhận trên các khung pháp lý khác nhau. Các nhà sản xuất ngày càng cung cấp các vỏ bọc được chứng nhận kép đáp ứng cả yêu cầu UL 1203 (Bộ phận) và IEC 60079 (Vùng), mang lại sự linh hoạt cho việc lắp đặt toàn cầu.
Sản phẩm được đề xuất
Nhà cung cấp một cửa của bạn cho các giải pháp quản lý năng lượng.
Các sản phẩm
Liên hệ với chúng tôi
720 Đường Yuandong, Quận Fengxian, Thượng Hải, Trung Quốc
+86-19101772387
+86-19101772387
info@infraswin.com
