Yanıcı gaz, buhar ya da toz bulunan tesislerde motor, bir tutuşma kaynağı olmamak zorundadır. Patlamaya karşı korumalı motorlar bu görevi, gövdenin ve sargının tasarımıyla üstlenir.
Yasal çerçeve
Avrupa Birliği'nde patlayıcı ortamlarda kullanılacak ekipmanın gerekleri 2014/34/EU sayılı ATEX yönetmeliğinde toplanmıştır. Yönetmelik, üreticinin uyması gereken temel sağlık ve güvenlik gereklerini tanımlar. Teknik ayrıntılar ise IEC 60079 standart ailesinde verilir. Bu ailenin ilk bölümü, tüm koruma tiplerinin ortak gereklerini kapsar. Uluslararası IECEx düzeni de aynı standart temeline dayanır.
Bölge sınıflandırması
Tesisteki tehlike, patlayıcı karışımın ne kadar süre bulunduğuna göre bölgelere ayrılır. Gaz ortamlarında Bölge 0, karışımın sürekli ya da uzun süre bulunduğu yerdir. Bölge 1'de karışım normal çalışmada zaman zaman oluşur. Bölge 2'de ise ancak arıza durumunda ve kısa süreliğine bulunur. Toz ortamları için karşılıkları Bölge 20, 21 ve 22 olarak numaralandırılır.
Ekipman kategorileri
Bölge sınıflandırması, ekipmanın taşıması gereken kategoriyi belirler. Kategori 1 ekipman, iki bağımsız arıza aynı anda oluşsa bile güvenli kalır ve Bölge 0'da kullanılır. Kategori 2 ekipman Bölge 1'e, Kategori 3 ekipman Bölge 2'ye uygundur. Ekipman koruma düzeyi harfleri de aynı ayrımı gaz için Ga, Gb ve Gc biçiminde ifade eder. Motorun etiketi, bu kategoriyi ve koruma düzeyini birlikte taşır.
Koruma tipleri
Alev sızdırmaz koruma, patlamanın gövde içinde oluşmasına izin verir ama dışarı yayılmasını engeller. Gövdenin birleşme yüzeyleri, sıcak gazı soğutacak kadar uzun ve dar bir yol oluşturur. Artırılmış güvenlik korumasında ise gövde içinde kıvılcım ve sıcak yüzey oluşmasını engelleyen tasarım önlemleri alınır. Sanayi motorlarında gövde çoğunlukla alev sızdırmaz, klemens kutusu ise artırılmış güvenlikli olarak üretilir. İki koruma tipi tek bir motorda birlikte kullanılır.
Gaz grubu
Yanıcı gazlar, tutuşma enerjilerine ve alev geçirme aralıklarına göre gruplanır. Yüzey sanayilerinde kullanılan grup, IIA, IIB ve IIC alt gruplarına ayrılır. IIA grubunun tipik gazı propan, IIB grubunun etilen, IIC grubunun ise hidrojen ve asetilendir. IIC en zorlu gruptur ve bu gruba uygun bir motor daha alt grupların bulunduğu ortamlarda da kullanılabilir. Tesisin gaz grubu, ortamdaki en zorlu gaza göre belirlenir.
Sıcaklık sınıfı
Motorun hiçbir yüzeyi, ortamdaki gazın kendiliğinden tutuşma sıcaklığına ulaşmamalıdır. Sıcaklık sınıfları T1'den T6'ya doğru artan bir katılıkla tanımlanır. T4 sınıfı, azami yüzey sıcaklığının 135 santigrat dereceyi aşmadığını bildirir. Sınıf küçüldükçe izin verilen yüzey sıcaklığı yükselir. Motorun sıcaklık sınıfı, ortamda bulunan gazın tutuşma sıcaklığının altında kalacak biçimde seçilir.
Etiketin okunması
Patlamaya karşı korumalı bir motorun etiketi, bu bilgileri tek bir dizide toplar. Dizideki roma rakamı ekipman grubunu, ardından gelen rakam ve harf kategoriyi ve ortam tipini gösterir. Sonrasında koruma tipi, gaz grubu ve sıcaklık sınıfı sıralanır. Dizinin sonundaki harfler ekipman koruma düzeyini bildirir. Etiket ayrıca belgelendirme kuruluşunun numarasını ve sertifika kodunu taşır.
Sıcaklık izleme ve invertör
Sargı sıcaklığı, sıcaklık sınıfının korunması için doğrudan izlenir. Sargıya gömülü termistörler, motoru sınır aşılmadan durdurur. Frekans invertörüyle sürülen bir motorda düşük devirde soğutma zayıflar ve yüzey sıcaklığı yükselebilir. Bu yüzden invertörlü sürüş, motorun sertifikasında açıkça izinli olmalıdır. Sertifika, motor ile invertörün birlikte değerlendirildiği koşulları tanımlar.
Toz ortamları
Un, şeker, kömür ve metal tozu gibi yanıcı tozlar da patlayıcı ortam oluşturur. Toz ortamlarında koruma, gövdenin tozu içeri almamasına ve dış yüzeyin ısınmamasına dayanır. Etikette gaz yerine toz ortamını bildiren harfler ve azami yüzey sıcaklığı doğrudan derece cinsinden verilir. Gövde üzerinde biriken toz tabakası, ısı atmayı zorlaştırıp yüzeyi ısıtır. Bu yüzden toz birikimi düzenli olarak temizlenir.
Belgelendirme ve sertifika
Kategori 2 ve üzerindeki ekipmanın uygunluğu, onaylanmış bir kuruluşça değerlendirilir. Motorun sertifikası, üzerinde çalışabileceği koşulları ve varsa özel kullanım şartlarını tanımlar. Sertifika kodunun sonundaki bir harf, bu özel şartların bulunduğunu bildirir. Motorun kullanım kılavuzu, sertifikanın ayrılmaz bir parçasıdır. Sertifika kapsamı dışına çıkan bir onarım, uygunluğu geçersiz kılar.
Montaj ve bakım kuralları
Alev sızdırmaz bir gövdenin birleşme yüzeyleri, koruma işlevinin kendisidir. Bu yüzeyler çizilmez, boyanmaz ve conta konmaz. Kapak cıvatalarının tümü, belirtilen sınıfta ve belirtilen torkla takılır. Eksik bir cıvata, koruma işlevini geçersiz kılar. Bakım ve onarım, yalnızca yetkilendirilmiş kişilerce ve sertifikayı bozmayacak biçimde yapılır.
Yeniden sarım ve onarım
Patlamaya karşı korumalı bir motorun sargısı, sertifikayı bozmayacak biçimde yenilenir. Sarım, yalnızca bu iş için yetkilendirilmiş atölyelerde yapılır. Sargı direnci, kesit ve emprenye reçinesi özgün değerlerine uygun olmalıdır. Alev sızdırmaz yüzeylerin ölçüleri, sarım sonrası yeniden denetlenir. Onarım kaydı, motorun sertifika dosyasına eklenir.
Kablo girişleri
Klemens kutusuna giren kablolar, sertifikalı rakorlarla bağlanır. Rakorun koruma tipi ve boyutu, kutunun sertifikasına uygun olmalıdır. Kullanılmayan giriş delikleri, sertifikalı körtapalarla kapatılır. Alev sızdırmaz kutularda, kablonun kutuya girişinde dolgu maddeli bir rakor gerekebilir. Kablo bağlantısındaki eksik bir eleman, motorun bütün korumasını ortadan kaldırır.
Yalıtım direnci ve devreye alma
Patlayıcı ortamdaki bir motor, devreye alınmadan önce yalıtım direnci ölçümüyle denetlenir. Uzun süre duran bir motorun sargısında nem yoğuşabilir. Yoğuşma, ilk enerjilendirmede bir kaçak akıma ve kıvılcıma yol açabilir. Gövde ısıtıcısı, duruş boyunca sargıyı ortam sıcaklığının üzerinde tutar. Ölçüm değerleri kaydedilir ve zaman içindeki eğilim izlenir.
Ex-Proof Motor Seçiminde Kontrol Listesi
Seçim, tesisin bölge sınıflandırmasıyla başlar ve ekipman kategorisini belirler. Ardından ortamdaki en zorlu gazın grubu ve tutuşma sıcaklığı, gaz grubunu ve sıcaklık sınıfını belirler. Koruma tipi bu üç girdinin sonucudur. Motorun gücü ve devri, ancak bu ölçütler netleştikten sonra seçilir. Sektörel çerçeve uygulamaya göre motor seçimi yaklaşımıyla kurulur.
Patlamaya karşı korumalı bir motorda güvenlik, tek bir etikette değil bölge, gaz grubu ve sıcaklık sınıfının birlikte tutarlı seçilmesinde saklıdır. Montajdaki tek bir eksik cıvata bile bu korumayı geçersiz kılar.
