انتخاب الکتروموتور می تواند اقدام تهدید کننده ای برای مناطقی باشد که گازها یا بخارات بالقوه انفجاری بعنوان بخش معمولی فرایند تولید در آن وجود دارند. مناطق خطر محیط عملیاتی هستند که در آنها گرد و غبار یا بخارات قابل احتراق وجود دارند و یا احتمالا بعدا موجود خواهند شد. در چنین محیطی، به موتورهای ویژه ای نیازمند خواهیم بود تا مطمعن شویم که با بروز هر نوع نقص داخلی در موتور، بخارات یا گرد و غبارها دچار احتراق نخواهند شد.
مناطق خطر محیط عملیاتی هستند که در آنها گرد و غبار یا بخارات قابل احتراق وجود دارند و یا احتمالا بعدا موجود خواهند شد. در چنین محیطی، به موتورهای ویژه ای نیازمند خواهیم بود تا مطمعن شویم که با بروز هر نوع نقص داخلی در موتور، بخارات یا گرد و غبارها دچار احتراق نخواهند شد. کد الکتریکی ملی (NEC) مناطق خطر را در فصل 5 پوشش می دهد.
«پوشش ضد انفجار» فقط به این دلیل که در منطقه خطر عمل می کند، لزوما در موتور استفاده نمی شود. الکتروموتورهای ضد انفجار تنها موتورهایی هستند که برای مناطق کلاس 1 تایید شده اند. این مکانها مناطقی هستند که گازها یا بخارات انفجاری بطور بالقوه بعنوان بخش معمولی فرایند تولید بجای شرایط غیر معمولی در آنجا وجود دارند. اگر مواد خطرناک تنها بتوانند از طریق محفظه تخریب شده و یا برخی دیگر از شرایط غیر معمول حاصل شوند، پس بجای آن منطقه بخش 2 را در اختیار خواهید داشت. موتور کلاس 1 تلاش می کند خودش بدون ترکیدن انفجار ایجاد کند. پس از افزایش تدریجی فشار اولیه در هنگام احتراق، گاز داغ باید با گذر از مسیرهای عبور طولانی و تنگ (مسیرهای شعله) قبل از خروج از موتور، سرد شود. دمای گاز خارج شده از موتور کمتر از حداقل دمای اشتعال (MIT) گازها یا بخارات موجود در اطراف موتور است.
مفهوم نامگذاری کلاس موتور
الکتروموتوری برای مناطق خطر تایید شده است که حامل برچسب آزمایشگاه تقبل کننده است تا مشخص کند که آن موتور مناسب عملیات در مناطق کلاس 1 یا کلاس 2 است. برخی از انواع الکتروموتورها ممکن است برای هر دو مناطق کلاس 1 و 2 تایید شوند. این کلاس تعیین کننده مشخصات فیزیکی مواد خطرناکی است که موتور با آنهاکار می کند. کلاس 1، گازها، بخارات یا مایعاتی را که حاوی مواد منفجره و یا حاوی ترکیبات تهدیدآمیز مواد قابل اشتعال هستند، پوشش می دهد. نمونه آشنایی از ماده کلاس 1، بنزین است. ماده منفجره آن بعنوان بخار و قابل اشتعال بعنوان مایع است.کلاس 2، گرد و غبار را پوشش می دهد. بطور خاص، گرد و غبار رسانای الکتریکی را برای ایجاد مخازن مواد منفجره در مقادیر کافی پوشش می دهد. مثال اصلی گرد و غبار خطرناک آرد گندم است. آرد مانند توده ای متراکم، با دود می سوزد. هنگامی که کاملا در هوا پخش می شود، بسیار انفجاری می شود. همچنین مانند کلاس 2 شامل گرد و غبار فلزی رسانای الکتریکی مانند آلومینیوم و گرد و غبار غیر فلزی مانند ذغال سنگ پودر شده است. گرد و غبار آلومینیوم و منیزیم حتی زمانی می تواند بشدت بسوزد که در هوا هم به حالت تعلیق در نیامده باشد. هنگامی که در هوا موجود هستند، حالت مواد منفجره دارند.
کلاس 3 شامل الیاف یا مواد قابل اشتعال تولید کننده الیاف معلق در هوا قابل اشتعال است. این مناطق معمولا به موتورهای منطقه خطر نیاز ندارند. تعیین الکتروموتور منطقه خطر برای مناطق کلاس 3 خطای رایجی است. مواد کلاس 3 بطور معمول در هوا حمل نمی شوند، زیرا آنها نسبتا سنگین هستند و به سرعت در جایی مستقر می شوند. با این حال، آنها بسیار قابل اشتعال هستند. بنابراین، هنگامی که نزدیک تجهیزات الکتریکی قرار دارند، شرایط بالقوه خطرناکی ایجاد می کنند. بعضی از مواد شیمیایی کلاس 3 شامل کاپوک بلید ویست، کاکائو، فیبر کاکائو، پنبه، رنده چوب، کنف، جوت(کنف هندی)، ریون، خاک اره و خزه اسپانیایی هستند. NEC به شما اجازه می دهد تا از فن خنک کننده کاملا جاسازی شده و یا موتور فاقد تهویه در مناطق کلاس 3 استفاده کنید. این امر به شما امکان می دهد تا در هزینه خرید صرفه جویی کنید. همچنین NEC به شما اجازه می دهد تا از موتور دریپ-پراف باز در مناطق کلاس 3 استفاده کنید، اگر بتوانید AHJ را ثابت کنید، شرایط مناسبی را فراهم کرده اید.
معنای نامگذاری گروهها. فقط در کلاس 1 و کلاس 2، مواد قابل احتراق مختلف بر اساس رفتارشان پس از احتراق در گروههای مختلفی دسته بندی می شوند. تعریف گروه A تا D به ترتیب نزولی مطابق شدت الزامات طراحی موتور برای بخارات و گازهای منفجره است. موتورهای گروه A دارای طولانی ترین مسیر شعله ور شدگی و کمترین تناسب هستند. در واقع، هیچ موتور گروه A یا B در امر تولید دخیل نیست. مطابقت 2 و Sec. 500-5(a)(2) Ex. 1 به شما اجازه می دهد تا طبقه بندی گروه B را بطور معمول برای بوتادین و برخی از اترهای خاص بکار ببرید و از گروه C یا حتی گروه D استفاده کنید. اگر این موتورها را برای این مناطق مشخص کنید، به این استثنائات نیاز خواهید داشت. گروه A تا D در کلاس 1 قرار می گیرند و گروه های E، F و G در کلاس 2 قرار می گیرند.
بنزین و استیلن تصویری از مفهوم گروه را ارائه می دهند. هر دو از نوع مواد کلاس 1 هستند. استیلن ماده گروه A است. بنزین در داخل گروه D قرار می گیرد. MIT بنزین 280øC (536øF) است که اندکی کمتر از MIT 350øC (581øF) استیلین است. انفجار استیلن شدیدتر از انفجار بنزین است، بنابراین استیلن در گروهی قرار می گیرد که در بالای بنزین قرار دارد. NEC 1999 از مقادیر حداکثر فاصله آزمایشی امن (MESG) و نسبت جریان حداقل اشتعال (MIC) برای ایجاد طبقه بندیهای گروهی استفاده می کند. اگر نگاهی به بخش (a) 5-500 بندازید، می توانید ببینید که محدوده واقعی برای هر طبقه بندی گروهی کدام است.
فکر نکنید که کلاس 1 بهتر از کلاس 2 است. درست نیست که موتور کلاس 1 بطور خودکار نیازهای کلاس 2 را برآورده کند. طراحی موتور کلاس 1 بر محدود کردن اثرات انفجار موتور داخلی تمرکز دارد. این طرح بر این فرض استوار است که با گذشت زمان، گرمایش و سرمایش معمولی باعث می شود که الکتروموتور با فضای اطراف خود مرتبط شود. به این معنی که فشار جو در موتور در نهایت مشابه فشار محیط کاری خواهد شد. بنابراین نقص داخلی بعدی باعث انفجار می شود. طراحی موتور کلاس 2 بر روی نگهداری دمای سطح موتور بر یک سطح تاکید دارد، بطوری که مواد کلاس 2 در محیط عملیاتی موتور موجب حرارت MIT آنها نشوند. اگر محیط عملیاتی شامل هر دو مواد کلاس 1 و کلاس 2 باشد، باید موتور کلاس 1 و 2 دارای رتبه بندی مظاعف باشند.
معنای تقسیم بندی
مناطق خطر حتی بیشتر به بخش های 1 و 2 تقسیم می شوند. به سادگی بیان می شود که منطقه بخش 1 منطقه ای است که در آن مواد قابل اشتعال احتمالا بصورت مداوم یا متناوب در جریان عملیات عادی حضور دارند. در منطقه دوم، اپراتورها مواد قابل احتراق را به گونه ای نگهداری و ذخیره می کنند که مواد سوخت قابل احتراق بتوانند در صورت سرریزی یا خرابی تجهیزات خارج شوند. تمایز بخش ها در درجه اول بر روی روشهای نصب NEC مورد نیاز متمرکز شده است. موتورهای کلاس 1 و 2 برای مناطق خطر هیچ دسته بندی ای بر روی برچسب UL ندارند. تمام موتورهای کلاس 1 و کلاس 2 مطابق الزامات بخش 1 هستند و بنابراین مناسب نصب در هر دو منطقه در بخشهای 1 و 2 مناسب هستند.
