Chức năng và giới thiệu các nút chống cháy nổ

Các chức năng và giới thiệu đầy đủ về nút chống cháy nổ

Trong các môi trường nguy hiểm như dầu khí, hóa chất, khai thác than và luyện kim, nơi tồn tại khí hoặc bụi dễ cháy nổ, nút chống cháy nổ là bộ phận điều khiển cốt lõi để đảm bảo hệ thống điều khiển điện hoạt động an toàn. Thiết kế và sản xuất của họ tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn chống cháy nổ trong nước và quốc tế, ngăn chặn hiệu quả sự đánh lửa của hỗn hợp nổ xung quanh bằng tia lửa điện và nhiệt độ cao tạo ra trong quá trình vận hành nút. Tránh xảy ra tai nạn cháy nổ từ gốc.

I. Chức năng cốt lõi của nút chống cháy nổ

(1) Các chức năng điều khiển cơ bản

Chức năng cơ bản cốt lõi của nút chống cháy nổ cũng giống như chức năng của nút công nghiệp thông thường. Chúng chịu trách nhiệm điều khiển bật tắt các mạch điện và truyền các lệnh tín hiệu, đồng thời là 'công tắc lệnh' trong hệ thống điều khiển điện.

1. Điều khiển khởi động/dừng: Trong hệ thống truyền động động cơ của giàn khoan dầu và thiết bị thân bơm trong xưởng hóa chất, người vận hành có thể nối mạch động cơ của thiết bị và điều khiển nó hoạt động bằng cách nhấn nút khởi động của nút chống cháy nổ. Nhấn nút dừng sẽ cắt mạch, khiến thiết bị ngừng hoạt động và đạt được khả năng điều khiển khởi động và dừng chính xác của thiết bị sản xuất.

2. Chức năng chỉ báo và chuyển mạch tín hiệu: Một số nút chống cháy nổ tích hợp các mô-đun chuyển mạch tín hiệu, có thể chuyển đổi giữa các vòng mạch khác nhau để đáp ứng yêu cầu chuyển đổi chế độ của thiết bị, chẳng hạn như chuyển đổi bánh răng tốc độ khuấy trong bình phản ứng hóa học. Trong khi đó, các nút chống cháy nổ có đèn báo có thể cung cấp phản hồi theo thời gian thực về trạng thái bật tắt của mạch hoặc điều kiện hoạt động của thiết bị. Màu sắc của đèn chỉ báo thường tuân theo tiêu chuẩn ngành - màu đỏ tượng trưng cho việc dừng, lỗi hoặc cảnh báo, màu xanh lá cây tượng trưng cho sự khởi động hoặc hoạt động bình thường và màu vàng tượng trưng cho chế độ chờ hoặc cảnh báo sớm, giúp người vận hành nhanh chóng xác định trạng thái của thiết bị trong môi trường phức tạp.

3. Chức năng điều khiển dừng khẩn cấp: Nút dừng khẩn cấp chống cháy nổ là bộ phận quan trọng để đảm bảo sản xuất an toàn. Nó thường được thiết kế theo kiểu đầu nấm màu đỏ và có khả năng nhận diện hình ảnh nổi bật. Một số sản phẩm còn có chức năng tự khóa. Sau khi nhấn cần xoay theo chiều kim đồng hồ để reset. Khi xảy ra các tình huống khẩn cấp như hỏng thiết bị hoặc nguy hiểm về nhân sự tại nơi sản xuất, người vận hành có thể nhanh chóng nhấn nút dừng khẩn cấp để cắt nguồn điện của thiết bị và ngăn tai nạn lan rộng hơn.

(2) Chức năng an toàn chống cháy nổ

Chức năng an toàn chống cháy nổ là tính năng cốt lõi giúp phân biệt các nút chống cháy nổ với các nút thông thường. Thiết kế của nó tập trung vào việc 'ngăn chặn việc tạo ra nguồn đánh lửa' và 'hạn chế phạm vi nổ', có thể được chia cụ thể thành hai loại chức năng sau tương ứng với nguyên tắc chống cháy nổ:

1. Chức năng an toàn loại chống cháy (Ex d): Nút chống cháy nổ sử dụng vỏ kim loại có độ bền cao (chẳng hạn như hợp kim nhôm đúc hoặc thép không gỉ), có đủ độ bền cơ học để chịu được áp suất do vụ nổ của hỗn hợp nổ bên trong tạo ra. Trong khi đó, các bề mặt kết nối của từng bộ phận của vỏ được thiết kế với bề mặt khớp chống cháy. Thông qua việc kiểm soát chặt chẽ các thông số khe hở và chiều dài, Để đảm bảo ngọn lửa và khí nhiệt độ cao do vụ nổ bên trong tạo ra được làm mát hoàn toàn khi đi qua bề mặt mối nối, giảm nhiệt độ xuống dưới nhiệt độ bắt lửa của hỗn hợp nổ xung quanh, từ đó ngăn chặn ngọn lửa thoát ra khỏi vỏ và đốt cháy môi trường nguy hiểm bên ngoài.

2. Loại an toàn tăng cường (Ví dụ e) Chức năng an toàn: Nút chống cháy nổ loại an toàn tăng cường giúp giảm nhiệt độ hoạt động của các bộ phận điện và khả năng tạo ra tia lửa điện bằng cách tối ưu hóa thiết kế cấu trúc bên trong. Vỏ của nó thường sử dụng cấu trúc kín để ngăn khí nổ hoặc bụi xâm nhập vào bên trong. Đồng thời, hiệu suất cách điện và độ ổn định cơ học của các bộ phận được tăng cường để đảm bảo rằng không có nguồn đánh lửa nào đủ để tạo ra môi trường nguy hiểm trong điều kiện hoạt động bình thường và các điều kiện lỗi quy định.

3. Chức năng an toàn nội tại an toàn (Ex ia/ib): Nút chống cháy nổ an toàn nội tại là thiết bị điện an toàn nội tại. Các mạch bên trong của chúng được thiết kế với giới hạn dòng điện và giới hạn năng lượng. Ngay cả trong các điều kiện lỗi như đoản mạch và hở mạch, năng lượng và nhiệt độ của tia lửa điện do mạch tạo ra vẫn thấp hơn nhiều so với năng lượng đánh lửa tối thiểu của hỗn hợp nổ, loại bỏ cơ bản việc tạo ra nguồn đánh lửa. Các nút chống cháy nổ an toàn nội tại thường được sử dụng cùng với các thiết bị đi kèm (như rào chắn an toàn) và phù hợp với môi trường có nguy cơ cháy nổ cao như Vùng 0 và Vùng 1.

(3) Chức năng thích ứng môi trường

Nút chống cháy nổ cần phải làm việc lâu dài trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt, có tính ăn mòn mạnh, độ ẩm cao và nhiều bụi nên có khả năng thích ứng với môi trường rất tốt.

1. Chống ăn mòn: Vật liệu vỏ chủ yếu là hợp kim nhôm đúc và thép không gỉ, đã trải qua quá trình phun bề mặt và xử lý thụ động. Nó có thể chống lại sự ăn mòn của các môi trường ăn mòn như axit, kiềm và phun muối, đồng thời phù hợp với các môi trường như nhà máy hóa chất và giàn khoan ngoài khơi.

2. Khả năng chống bụi và nước: Cấp bảo vệ của các nút chống cháy nổ thường không thấp hơn IP65 và một số sản phẩm có thể đạt IP67, có thể ngăn chặn bụi xâm nhập vào bên trong một cách hiệu quả. Đồng thời có thể chịu được ngâm nước trong thời gian ngắn, đáp ứng yêu cầu sử dụng trong nhà xưởng ngoài trời, ẩm ướt.

3. Chức năng chống sốc và rung: Các bộ phận bên trong sử dụng cấu trúc cố định chống sốc và vỏ có hiệu suất chống sốc tuyệt vời, có khả năng chịu được các rung động và va chạm cơ học trong quá trình sản xuất, đảm bảo hoạt động ổn định trong môi trường rung động mạnh như mỏ và luyện kim.

tôi. Thành phần cấu trúc của nút chống cháy nổ

Thiết kế cấu trúc của các nút chống cháy nổ tập trung vào 'sự an toàn và độ tin cậy', và chủ yếu bao gồm các bộ phận sau:

1. Cụm housing: Vỏ là thành phần bảo vệ cốt lõi của nút chống cháy nổ, gồm 2 phần: vỏ và nắp. Vật liệu bao gồm hợp kim nhôm đúc, thép không gỉ, nhựa kỹ thuật, v.v. Các vật liệu khác nhau phù hợp với các môi trường và cấp độ chống cháy nổ khác nhau. Bề mặt chung của vỏ bọc các sản phẩm chống cháy phải tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu về khe hở chống cháy, trong khi vỏ bọc của các sản phẩm an toàn và nội tại an toàn hơn tập trung vào hiệu suất bịt kín.

2. Các bộ phận vận hành: Chúng bao gồm đầu nút, thanh vận hành, lò xo đặt lại và các bộ phận khác. Hình dạng của đầu nút rất đa dạng như hình tròn, hình vuông, hình nấm. Bề mặt của chúng thường được làm bằng vật liệu chống trơn trượt và chống mài mòn, tạo điều kiện thuận lợi cho thao tác ép của người vận hành. Thiết kế nút dừng khẩn cấp hình nấm giúp tăng diện tích nhấn, giúp thao tác nhanh chóng trong các tình huống khẩn cấp.

3. Linh kiện điện: Là bộ phận chức năng cốt lõi của nút chống cháy nổ, bao gồm hệ thống tiếp điểm, mô-đun đèn báo, khối đầu cuối, v.v. Hệ thống tiếp xúc được làm bằng vật liệu hợp kim bạc, có tính dẫn điện và chống hồ quang tốt, đồng thời có thể chịu được các thao tác bật tắt thường xuyên. Mô-đun đèn báo sử dụng nguồn sáng LED, có mức tiêu thụ điện năng thấp, tuổi thọ dài và độ sáng cao. Khối đầu cực được thiết kế với kết cấu chống lỏng nhằm đảm bảo kết nối mạch chắc chắn và tránh tiếp xúc kém do rung động.

4. Các bộ phận làm kín chống cháy nổ: bao gồm vòng đệm, miếng đệm kín và các bộ phận khác, vật liệu chủ yếu là cao su chịu dầu và chống lão hóa. Chúng được sử dụng để lấp đầy các khoảng trống giữa vỏ và thanh vận hành và các cổng nối dây nhằm ngăn chặn khí nổ và bụi xâm nhập vào bên trong, đồng thời có vai trò chống thấm và chống bụi.

III. Phân loại nút chống cháy nổ

(1) Phân loại theo nguyên tắc chống cháy nổ

1. Loại chống cháy (Ex d): Loại chống cháy nổ được sử dụng rộng rãi nhất, phù hợp với môi trường nguy hiểm dễ cháy nổ Zone 1 và Zone 2. Nó có độ bền vỏ cao và khả năng chống nổ mạnh, có thể được sử dụng ở hầu hết những nơi nguy hiểm như ngành dầu khí và hóa chất.

2. Loại an toàn tăng cường (Ex e): Khả năng chống cháy nổ đạt được bằng cách giảm nhiệt độ của các bộ phận và tăng cường hiệu suất cách nhiệt. Nó phù hợp với môi trường nguy hiểm dễ nổ ở Vùng 2 và chủ yếu được sử dụng trong các mạch điều khiển, mạch tín hiệu và các trường hợp khác không có hoạt động bật tắt mạnh mẽ.

3. Loại an toàn nội tại (Ex ia/ib): Loại an toàn nội tại, phù hợp với môi trường nguy hiểm dễ cháy nổ ở Zone 0, Zone 1 và Zone 2, có độ an toàn cao nhất. Nó cần được sử dụng kết hợp với các rào chắn an toàn và thường được sử dụng ở những nơi có nguy cơ cao với nồng độ khí dễ cháy nổ cao, chẳng hạn như môi trường khí đốt trong các mỏ hầm lò.

4. Loại bọc (Ex m): Các bộ phận điện được bọc trong vật liệu cách điện như nhựa epoxy để cách ly tiếp xúc với môi trường nguy hiểm bên ngoài. Nó phù hợp với môi trường nguy hiểm dễ nổ ở Vùng 1 và Vùng 2 và có khả năng chống ăn mòn mạnh.

(2) Phân loại theo chức năng

Nút khởi động và dừng chống cháy nổ: Loại cơ bản nhất, được chia thành các tiếp điểm thường mở và các tiếp điểm thường đóng, được sử dụng để điều khiển khởi động và dừng thiết bị thông thường.

2. Nút dừng khẩn cấp chống cháy nổ: Thiết kế đầu nấm màu đỏ, có chức năng tự khóa, dùng để cắt nguồn điện trong những tình huống khẩn cấp nhằm đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.

3. Nút chống cháy nổ có đèn: Tích hợp đèn báo, có cả chức năng điều khiển và chỉ báo trạng thái, cho phép người vận hành theo dõi trạng thái mạch theo thời gian thực.

4. Nút chọn chống cháy nổ: Còn được gọi là nút chuyển đổi chống cháy nổ, nó có nhiều vị trí và có thể đạt được điều khiển chuyển mạch mạch, phù hợp cho việc chuyển đổi chế độ của thiết bị.

(3) Phân loại theo phương pháp lắp đặt

1. Nút chống cháy nổ treo tường: Cố định trên tường hoặc vỏ thiết bị thông qua giá đỡ, dễ lắp đặt và phù hợp cho hoạt động tại chỗ.

2. Nút chống cháy nổ dạng bảng: Được nhúng và lắp đặt trên các bảng của tủ điều khiển và bảng điều khiển vận hành, có tính thẩm mỹ và gọn gàng, phù hợp với các kịch bản điều khiển tập trung.

IV. Những lưu ý khi lựa chọn và sử dụng các nút chống cháy nổ

(1) Nguyên tắc lựa chọn

1. Chọn loại theo khu vực nguy hiểm cháy nổ: Đối với Zone 0, nên ưu tiên các nút chống cháy nổ an toàn nội tại. Đối với Vùng 1, có thể chọn loại chống cháy và loại an toàn nội tại. Đối với Vùng 2, có thể chọn loại tăng cường an toàn hoặc loại chống cháy.

2. Lựa chọn dựa trên môi trường nguy hiểm: Đối với các loại khí hoặc bụi dễ nổ khác nhau, nên chọn các sản phẩm đáp ứng nhiệt độ bắt lửa và cấp độ chống cháy nổ của chúng. Ví dụ, trong môi trường hydro, nên chọn các nút chống cháy nổ cấp ⅡC, cao hơn yêu cầu cấp ⅡB trong môi trường axetylen.

3. Chọn loại dựa trên chức năng sử dụng: Để khởi động và dừng thường xuyên, hãy chọn nút chống cháy nổ thông thường; đối với các tình huống khẩn cấp, chọn nút dừng khẩn cấp; và để chỉ báo trạng thái, hãy chọn nút có đèn.

4. Lựa chọn loại theo điều kiện môi trường: Đối với môi trường ăn mòn nên chọn vỏ bằng inox; đối với môi trường ẩm ướt, hãy chọn sản phẩm có cấp bảo vệ IP67; còn đối với môi trường rung động mạnh hãy chọn sản phẩm chống cháy có khả năng chống va đập tốt.

(II) Thận trọng khi sử dụng

1. Thông số kỹ thuật lắp đặt: Trong quá trình lắp đặt, cần đảm bảo rằng các bề mặt tiếp xúc của vỏ sạch sẽ và không bị hư hại, các bộ phận bịt kín còn nguyên vẹn, các đầu nối chắc chắn và nối đất đáng tin cậy. Các bu lông vỏ của sản phẩm chống cháy phải được siết chặt theo mômen xoắn quy định và không được tùy ý tháo rời.

2. Bảo trì hàng ngày: Thường xuyên kiểm tra hình thức bên ngoài của các nút bấm, tình trạng các tiếp điểm, độ sáng của đèn báo và kịp thời làm sạch bụi bẩn, vết dầu trên bề mặt. Nếu phát hiện thấy bất kỳ hư hỏng nào đối với vỏ, hỏng lớp đệm hoặc ăn mòn các điểm tiếp xúc, hãy ngừng sử dụng ngay lập tức và thay thế.

3. Nghiêm cấm vi phạm quy trình vận hành: Không tự ý tháo rời các nút chống cháy nổ trong môi trường dễ cháy nổ. Không thay thế các linh kiện không đáp ứng cấp độ chống cháy nổ. Trước khi đặt lại nút dừng khẩn cấp, hãy kiểm tra lỗi và xác nhận sự an toàn trước khi vận hành.

V. Lĩnh vực ứng dụng của Nút chống cháy nổ

Các nút chống cháy nổ, với hiệu suất an toàn tuyệt vời và khả năng thích ứng với môi trường, được sử dụng rộng rãi trong các khu công nghiệp khác nhau có nguy cơ cháy nổ

1. Công nghiệp hóa dầu: Ở những nơi như nhà máy lọc dầu, nhà máy hóa chất, trạm xăng, kho chứa dầu, nó được sử dụng để điều khiển sự khởi động và dừng của thân bơm, máy nén, băng tải và các thiết bị khác và là bộ phận điều khiển không thể thiếu trong quá trình sản xuất.

2. Công nghiệp khai thác mỏ: Trong các mỏ than ngầm, mỏ kim loại và những nơi khác, các nút chống cháy nổ an toàn về bản chất được sử dụng để điều khiển máy đào đường, máy cắt than, thiết bị cẩu, v.v., có thể ngăn chặn hiệu quả các vụ nổ khí.

3. Công nghiệp luyện kim: Trong các nhà máy thép, nhà máy luyện kim loại màu và những nơi khác, nó được sử dụng để điều khiển lò nung, quạt, thiết bị vận chuyển, v.v., để chống lại các môi trường khắc nghiệt như nhiệt độ cao, bụi và rung.

4. Công nghiệp dược phẩm và thực phẩm: Được sử dụng trong xưởng sản xuất dung môi dễ cháy nổ của nhà máy dược phẩm, xưởng bụi của nhà máy thực phẩm và những nơi khác để kiểm soát thiết bị sản xuất và đảm bảo an toàn cho quá trình sản xuất.