Abstrakt
Cel: W praktyce inżynierskiej ochrona przed wybuchem polega na eliminacji materiału palnego, atmosfery wybuchowej oraz źródła zapłonu. Kolejnym krokiem jest ograniczenie możliwych skutków wybuchu. Potencjalnym źródłem zapłonu mieszaniny powietrza z materiałem palnym są urządzenia elektryczne. Celem artykułu jest zaprezentowanie nowej koncepcji budowy przeciwwybuchowej tego typu urządzeń. Obowiązujące normy opisują urządzenia Ex p jako utrzymujące stałe nadciśnienie wewnątrz obudowy lub jako wentylowane powietrzem niezanieczyszczonym gazami palnymi. Zapewnienie ochrony przeciwwybiuchowej urządzeń tego typu jest jednak problematyczne, ponieważ wymaga skomplikowanego układu instalacji wentylacyjnej, a także częstej kontroli pracy.
Projekt i metody: Urządzenia elektryczne przeznaczone do użytkowania w przestrzeniach zagrożonych wybuchem konstruowane są z wykorzystaniem różnego rodzaju założeń bezpieczeństwa na wypadek wystąpienia atmosfery wybuchowej. W celu przedstawienia nowej koncepcji ochrony przeciwwybuchowej dokonano analizy obowiązujących norm oraz określono zbiór założeń projektowych. Wykorzystano środowisko Solid Edge do stworzenia modeli 3D urządzeń kontrolnych i sterujących. Następnie opisano schemat blokowy najistotniejszych części urządzenia. Celem prac projektowych było zaprezentowanie nowej mieszanej koncepcji budowy przeciwwybuchowej urządzeń elektrycznych, którą nazwano roboczo Ex pN.
Wyniki: Zaprojektowane rozwiązanie dowodzi, że możliwe jest stworzenie nowej budowy przeciwwybuchowej urządzeń, nieopisanej w normach. Wykorzystuje ona stacjonarne instalacje ze sprężonym azotem obecne w wielu zakładach produkcyjnych. Utrzymują one stałe nadciśnienie gazu inertnego wewnątrz obudowy urządzenia. Możliwe jest także wykorzystanie przenośnych zbiorników z gazem obojętnym, które wymaga jednak zastosowania dodatkowych środków bezpieczeństwa. Proponowane rozwiązania sprawdzono pod względem postawionych założeń projektowych. Dla zaprojektowanych urządzeń podano gotowe wzory do wyznaczenia momentów siły, jaką należy przyłożyć do śrub regulacyjnych, aby uruchomienie nastąpiło po przekroczeniu określonego parametru pracy urządzenia, np. prędkości przepływu gazu.
Wnioski: Aktualne normy techniczne pozwalają na projektowanie urządzeń elektrycznych w wykonaniu przeciwwybuchowym. Urządzenia tego typu mogą być certyfikowane do uniwersalnych zastosowań, co podnosi ich potencjał aplikacyjny. W artykule zaprezentowano także koncepcję dalszych badań.
Typ artykułu: oryginalny artykuł naukowy