مبدأ کار و تدابیر ضد انفجار جاروبرقی‌های صنعتی ضد انفجار I. مقدمه در محیط‌های قابل اشتعال و انفجاری مانند صنایع پتروشیمی، داروسازی و پردازش گرد و غبار، جاروبرقی‌های صنعتی سنتی

مبدأ کار و تدابیر ضد انفجار جاروبرقی‌های صنعتی ضد انفجار

I. مقدمه

در محیط‌های قابل اشتعال و انفجاری مانند صنایع پتروشیمی، داروسازی و پردازش گرد و غبار، جاروبرقی‌های صنعتی سنتی ممکن است به دلیل جرقه‌های الکتریکی یا تجمع الکتریسیته ساکن، انفجارهایی را به وجود آورند. بنابراین، جاروبرقی‌های صنعتی ضد انفجار به تجهیزات ایمنی حیاتی تبدیل شده‌اند. از طریق طراحی تخصصی و انتخاب مواد، این دستگاه‌ها اطمینان از عملکرد ایمن در محیط‌های خطرناک را فراهم می‌کنند. این مقاله تجزیه و تحلیل دقیقی از اصول کار و تدابیر ضد انفجار آن‌ها ارائه می‌دهد و مراجع فنی برای صنایع مرتبط را ارائه می‌کند.

II. اصل کار جاروبرقی‌های صنعتی ضد انفجار

عملکرد اصلی جاروبرقی‌های صنعتی ضد انفجار، حذف ایمن و کارآمد گرد و غبار، ذرات و گازهای خطرناک در محیط‌های قابل اشتعال و انفجاری است. اصول کار آن‌ها شامل جنبه‌های زیر است:

جاروبرقی از یک موتور (یا موتور پنوماتیک) برای به حرکت درآوردن یک پروانه با سرعت بالا استفاده می‌کند و فشار منفی درون دستگاه ایجاد می‌کند. این امر باعث می‌شود که هوای خارجی به همراه گرد و غبار به داخل سیستم کشیده شود. پس از عبور از فیلتر، هوای تمیز خارج می‌شود در حالی که گرد و غبار در واحد جمع‌آوری محبوس می‌شود.

2. موتور و سیستم قدرت ضد انفجار

• موتور ضد انفجار: دارای ساختار کاملاً بسته برای جلوگیری از نشت جرقه، مطابق با استانداردهای گواهی ضد انفجار ATEX، IECEx و سایر استانداردها.

• درایو پنوماتیک: در مناطق بسیار خطرناک (مانند محیط‌های هیدروژنی)، می‌توان از هوای فشرده برای حذف کامل خطرات جرقه‌های الکتریکی استفاده کرد.

3. فناوری فیلتراسیون و جداسازی

• سیستم فیلتراسیون چند مرحله‌ای: شامل فیلترهای اولیه (برای ذرات بزرگ)، فیلترهای HEPA/ULPA (برای گرد و غبار در سطح میکرون) و لایه‌های کربن فعال (برای جذب گازهای خطرناک).

• جداسازی سیکلونی: برخی از مدل‌ها از نیروی گریز از مرکز برای جداسازی پیشین استفاده می‌کنند، که بار فیلتر را کاهش داده و کارایی را بهبود می‌بخشد.

4. طراحی کنترل استاتیک و زمین‌گذاری

• مواد رسانا (مانند فولاد ضد زنگ یا پلاستیک‌های ضد الکتریسیته ساکن) برای بدنه و لوله‌کشی استفاده می‌شوند، با دستگاه‌های زمین‌سازی برای جلوگیری از تجمع الکتریسیته ساکن.

• پوشش‌های ضد الکتریسیته ساکن بر روی رسانه‌های فیلتر، تولید جرقه ناشی از اصطکاک گرد و غبار را به حداقل می‌رسانند.

III. اقدامات کلیدی ضد انفجار

ایمنی جاروبرقی‌های صنعتی ضد انفجار به طراحی‌های حفاظتی متعددی بستگی دارد، از جمله:

• ضد آتش (Ex d): موتورها و اجزای الکتریکی در محفظه‌های مقاوم قرار دارند تا انفجارهای داخلی را مهار کنند.

• ایمنی ذاتی (Ex ia/ib): مدارها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که انرژی را محدود کنند و از ایجاد جرقه‌های قابل اشتعال جلوگیری کنند.

• افزایش ایمنی (Ex e): عایق‌بندی و مهر و موم بهبود یافته از ایجاد قوس یا سطوح داغ که می‌توانند منجر به انفجار شوند، جلوگیری می‌کند.

2. اقدامات ضد انفجار مکانیکی

• دستگاه‌های کاهش فشار: دریچه‌های انفجار یا دیسک‌های شکست در مخازن جمع‌آوری گرد و غبار فشار اضافی را آزاد می‌کنند تا از خرابی مخزن جلوگیری شود.

• سیستم‌های سرکوب: مدل‌های پیشرفته ممکن است دارای سرکوب آتش سریع (به عنوان مثال، تزریق گاز بی‌اثر) باشند تا گسترش انفجار را در میلی‌ثانیه متوقف کنند.

3. بهینه‌سازی مواد و ساختار

• مواد ضد الکتریسیته ساکن: پلیمرهای هادی (مقاومت ≤10⁶Ω) برای شلنگ‌ها و سطل‌های گرد و غبار استفاده می‌شوند.

• ابزارهای بدون جرقه: آلیاژهای مس یا اجزای پوشش‌دار از تولید جرقه ناشی از تماس فلزات جلوگیری می‌کنند.

4. نظارت محیطی و کنترل‌های هوشمند

• حسگرهای غلظت گرد و غبار: سطح گازها را به صورت لحظه‌ای زیر نظر دارند و در صورت تجاوز از آستانه‌ها، خاموشی یا حالت‌های ایمن را فعال می‌کنند.

• نظارت بر دما: موتورهای داغ شده مکانیزم‌های حفاظتی را فعال می‌کنند تا از احتراق جلوگیری کنند.

IV. برنامه‌ها و راهنمای انتخاب

• پتروشیمی: تمیز کردن باقیمانده مایعات قابل اشتعال یا گرد و غبار قابل احتراق (به عنوان مثال، گوگرد، پودر زغال سنگ).

• داروسازی: مناطق با ریسک بالا مانند کارگاه‌های API (به عنوان مثال، محیط‌های حلال اتانول).

• پردازش فلز: بازیافت ذرات انفجاری مانند گرد آلومینیوم یا منیزیم.

2. معیارهای انتخاب

• تطابق با استانداردهای ضد انفجار: دستگاه‌های تأیید شده برای منطقه عملیاتی (منطقه 0/1/2 یا کلاس I/II/III) را انتخاب کنید.

• جریان هوا و مکش: محاسبه جریان هوای مورد نیاز (متر مکعب در ساعت) و خلاء (کیلوپاسکال) بر اساس ویژگی‌های گرد و غبار (چگالی، اندازه ذرات).

• سهولت نگهداری: مدل‌هایی را در اولویت قرار دهید که دارای فیلترهای سریع‌العزل و خودتمیزکننده هستند تا خطرات مداخله دستی کاهش یابد.

V. نتیجه گیری

جاروبرقی‌های صنعتی ضد انفجار با استفاده از ایزولاسیون الکتریکی، حفاظت مکانیکی، بهینه‌سازی مواد و نظارت هوشمند، ایمنی عملیات را در محیط‌های انفجاری تضمین می‌کنند. شرکت‌ها باید نیازهای عملیاتی را به دقت ارزیابی کرده و نگهداری منظم (مانند بررسی مقاومت زمین، تعویض قطعات ضد انفجار) را انجام دهند تا خطرات را به حداقل برسانند. با پیشرفت‌های اینترنت اشیا، مدل‌های آینده به سمت هوش و کارایی بیشتر تکامل خواهند یافت.