Xe công nghiệp chống cháy nổ là gì?

1. Tổng quan

Xe công nghiệp chống cháy nổ là sự kết hợp điển hình của thiết bị điện chống cháy nổ. Xe công nghiệp chống cháy nổ, theo phân loại theo công suất động cơ, được chia thành xe chống cháy nổ chạy bằng pin và xe chống cháy nổ chạy bằng động cơ đốt trong; theo phân loại theo chức năng sử dụng, được chia thành xe nâng chống cháy nổ cân bằng và xe tải chống cháy nổ sàn phẳng, v.v.

Đối với xe chạy bằng pin, thiết bị truyền động là động cơ điện một chiều (DC), được cấp nguồn từ bộ pin. Đây là một mạng điện nhỏ, không chỉ là nguồn cấp điện độc lập mà còn được sử dụng cho nhiều thiết bị điện khác nhau, như động cơ điện, công tắc điều khiển, đèn tín hiệu và đèn chiếu sáng, v.v.; đối với xe sử dụng động cơ đốt trong, thiết bị truyền động là động cơ đốt trong piston, ngoài ra còn được trang bị bộ pin nhỏ và các đơn vị điều khiển liên quan. Thiết bị truyền động là động cơ đốt trong piston, ngoài ra còn có bộ pin nhỏ và các đơn vị điều khiển liên quan. Dù là xe chạy bằng pin hay xe chạy bằng động cơ đốt trong, nhưng khi sản xuất xe công nghiệp chống cháy nổ, người ta phải áp dụng các biện pháp kỹ thuật chống cháy nổ phù hợp cho các bộ phận cấu thành của nó.

Theo các khu vực nguy hiểm về nổ của quy hoạch và điều kiện khu công nghiệp, các phương tiện công nghiệp chống nổ phải được thiết kế phù hợp với các khu vực nguy hiểm về nổ ở Khu vực 1, Khu vực 2 và sự tồn tại của các khu vực này trong các nhóm khí dễ cháy Ⅱ A, Ⅱ B và Ⅱ C, T1 ~ 4, ở mức độ bảo vệ toàn diện (mức độ an toàn chống nổ), phải có mức độ bảo vệ thiết bị Gb.

Do đó, loại xe công nghiệp chống cháy nổ này có thể được sử dụng trong các khu vực có nguy cơ cháy nổ ở Khu vực 1 và Khu vực 2, như một phương tiện vận chuyển cự ly ngắn.

2. Cấu trúc chống cháy nổ và yêu cầu an toàn

Theo mức độ an toàn chống cháy nổ của các phương tiện công nghiệp chống cháy nổ, chúng tôi sẽ đề xuất các biện pháp an toàn và yêu cầu an toàn tương ứng, nhằm đảm bảo rằng loại phương tiện công nghiệp này khi hoạt động trong môi trường có nguy cơ cháy nổ sẽ không trở thành nguồn gây cháy cho các khí dễ cháy.

(1) Hệ thống truyền động bằng động cơ

Đối với các phương tiện chống cháy nổ sử dụng pin, thiết bị truyền động là động cơ DC chống cháy nổ. Động cơ DC chống cháy nổ phải đáp ứng các yêu cầu tương ứng.

Đối với các phương tiện chống cháy nổ sử dụng động cơ đốt trong, hệ thống truyền động là động cơ đốt trong piston chống cháy nổ. Động cơ đốt trong piston chống cháy nổ phải đáp ứng các yêu cầu phù hợp.

(2) Bộ phận điện

Trong các phương tiện công nghiệp chống cháy nổ được sử dụng trong đơn vị điện chống cháy nổ, ngoài loại chống cháy nổ “n” (lớp Ge), còn có thể sử dụng các loại thiết bị điện chống cháy nổ khác (lớp Ga và Gb), chẳng hạn như loại an toàn nội tại “i”, loại chống cháy nổ “d”, loại chống cháy nổ “d”, loại chống cháy nổ “d”, loại chống cháy nổ “d”, loại chống cháy nổ “d”, loại chống cháy nổ “d”, loại chống cháy nổ “d”, loại chống cháy nổ “e” và “f”. “d”, loại an toàn tăng cường ‘e’ và loại đúc sẵn ‘m’. Nguồn điện được sử dụng trong loại phương tiện này là một loại pin chống cháy nổ đặc biệt được phép hoạt động trong Khu vực 1 trong các khu vực có nguy cơ cháy nổ.

3. Dây cáp và lắp đặt

Trên các phương tiện công nghiệp chống cháy nổ, nhà thiết kế nên sử dụng cáp linh hoạt có lõi đồng cách điện. Khả năng chịu dòng điện của cáp phải đảm bảo rằng nhiệt độ sinh ra khi dòng điện định mức của thiết bị điện trên phương tiện đi qua không vượt quá giá trị nhiệt độ của nhóm nhiệt độ hoặc giá trị nhiệt độ cho phép của vật liệu cách điện. Các dây cáp phải có khả năng chịu được thử nghiệm điện áp chịu đựng với điện áp tối thiểu 500 V (I.F.).

Dây cáp phải được lắp đặt trên xe sao cho tránh xa các bộ phận có nhiệt độ cao và các bộ phận chuyển động, phải chắc chắn và đáng tin cậy, và không được lỏng lẻo hoặc đung đưa trong quá trình vận hành xe.

4. Thiết bị bảo vệ

Đối với các phương tiện chống cháy nổ sử dụng pin, các nhà thiết kế nên thiết lập các mạch bảo vệ quá dòng trong mạch điện để ngăn chặn hư hỏng do dòng điện quá mức gây ra cho bộ pin và tránh tạo ra nhiệt độ nguy hiểm không được phép.

Thông thường, thiết bị bảo vệ quá dòng nên được cài đặt ở mức giá trị có thể ngắt dòng điện hiệu quả ở mức 1,1 lần giá trị dòng khởi động khi xe được khởi động trên đường dốc thiết kế ở điều kiện tải thiết kế tiêu chuẩn. Việc sử dụng cầu chì làm thiết bị bảo vệ quá tải không được coi là bảo vệ quá dòng như đã mô tả trong tài liệu này.

Trong trường hợp xe chống cháy nổ sử dụng động cơ đốt trong, nhà thiết kế trang bị thiết bị báo động tự động và thiết bị ngắt tự động trong hệ thống bảo vệ động cơ đốt trong để ngăn chặn các điều kiện bất thường và nhiệt độ nguy hiểm không được phép của động cơ đốt trong trong quá trình vận hành xe.

Về phần bảo vệ điện, thông thường có thể sử dụng bảo vệ bằng cầu chì (chống cháy nổ).

5. Cách điện

Trong các phương tiện công nghiệp chống cháy nổ, tất cả các thiết bị điện chống cháy nổ và các kết nối điện phải được cách ly tốt với các bộ phận kim loại của thân xe, ngay cả các mạch điện an toàn nội tại cũng không được phép kết nối với thân xe.

Người vận hành nên thường xuyên kiểm tra điện trở cách điện của phương tiện. Trong điều kiện hoạt động bình thường, điện trở này không được nhỏ hơn 0.5MΩ.

6. Hệ thống truyền động/phanh

Trên các phương tiện công nghiệp chống cháy nổ, tất cả các bộ phận trong hệ thống truyền động/phanh phải hoạt động linh hoạt và được bôi trơn tốt.

① Trong hệ thống truyền động, ly hợp phải đáp ứng một trong các yêu cầu sau:

-Các bộ ly hợp thủy lực, bộ chuyển đổi mô-men xoắn, hệ thống truyền động thủy tĩnh và bộ ly hợp làm mát bằng dầu phải tuân thủ nhóm nhiệt độ.

- Các ly hợp cơ khí phải tuân thủ các yêu cầu của nhóm nhiệt độ và cũng phải được bảo vệ khỏi tia lửa cơ học do ma sát và va chạm gây ra trong quá trình vận hành bình thường.

-Các bộ ly hợp ma sát nên được đặt trong chất bôi trơn hoặc được bảo vệ bằng vỏ chống cháy.

② Trong hệ thống phanh, phanh phải đáp ứng một trong các yêu cầu sau:

- Phanh nên được đặt trong chất bôi trơn hoặc được bảo vệ bằng vỏ chống cháy.

- Phanh nên sử dụng vật liệu không kim loại và gang, hoặc vật liệu không kim loại và vật liệu có tính chất ma sát tương tự như gang để làm đối tác ma sát.

Cần lưu ý rằng hợp chất phi kim loại không được chứa quá 40% kim loại. Giá trị đặc trưng của kích thước hạt kim loại hoặc sợi kim loại không được vượt quá 500 μm.

Khi nhiệt độ bề mặt của phanh có thể vượt quá giá trị nhiệt độ của nhóm nhiệt độ, nhà thiết kế nên cấu hình thiết bị giám sát nhiệt độ. Thiết bị giám sát nhiệt độ nên được kích hoạt khi phát hiện nhiệt độ thấp hơn 10 K so với giá trị nhiệt độ của nhóm nhiệt độ, ngừng hoạt động của phương tiện.

Nhiệt độ của hệ thống thủy lực không được vượt quá giá trị nhiệt độ của nhóm nhiệt độ tương ứng.

7. Điện tĩnh

Trong các phương tiện công nghiệp chống cháy nổ, các bộ phận có thể tạo ra và tích tụ điện tĩnh bao gồm lốp xe, ghế ngồi và vô lăng làm từ vật liệu nhựa, cùng các bộ phận phụ trợ khác làm từ vật liệu nhựa hoặc cao su.

Các nghiên cứu thực nghiệm đã chỉ ra rằng một phương tiện công nghiệp thông thường hoạt động ở tốc độ định mức trên đường đá sỏi tạo ra điện áp tĩnh điện 2.7 kV trên lốp xe và rằng điện tích tĩnh điện này có cực âm. Các thí nghiệm đã cho thấy sự phân bố điện tích tĩnh điện trên lốp xe không đồng đều.

Để ngăn chặn sự hình thành và tích tụ của các điện tích tĩnh điện, các nhà thiết kế phải áp dụng một số biện pháp chống tĩnh điện trên các phương tiện công nghiệp chống cháy nổ.

(1) lốp xe

Lốp xe nên là loại lốp chống tĩnh điện. Trong quá trình sản xuất lốp xe, khi sử dụng vật liệu cao su, cần thêm chất dẫn điện phù hợp để đạt được hiệu quả chống tĩnh điện.

Điện trở bề mặt của vật liệu được sử dụng trong sản xuất lốp chống tĩnh điện không được vượt quá 10 mΩ (độ ẩm tương đối 50%) hoặc 1,0 mΩ (độ ẩm tương đối 30%) khi đo dưới điều kiện thử nghiệm quy định (xem Chương 2).

Đối với các phương tiện có tốc độ hoạt động định mức không quá 6 km/h, thanh tra viên có thể không yêu cầu giá trị điện trở bề mặt của lốp xe.

(2) Vật liệu nhựa hoặc (và) vật liệu cao su

Các vật liệu nhựa hoặc (và) cao su được sử dụng trên các phương tiện công nghiệp chống cháy nổ, khi có thể bị ma sát trong quá trình vận hành bình thường của phương tiện, phải tuân thủ một trong các quy định và yêu cầu sau:

① Điện trở bề mặt được đo trong điều kiện thử nghiệm quy định không được vượt quá 10mΩ (độ ẩm tương đối 50%) hoặc 1.0mΩ (độ ẩm tương đối 30%).

② Diện tích bề mặt không được vượt quá 100cm² (Lớp IIA và IIB) hoặc 20cm² (Lớp IIC).

③ Đối với vật liệu nhựa hoặc cao su có các bộ phận kim loại được nhúng bên trong, điện áp phá vỡ điện môi được đo trong quá trình thử nghiệm theo phương pháp quy định trong tiêu chuẩn quốc gia GB/T 1408.1 “Phương pháp thử nghiệm độ bền điện của vật liệu cách điện rắn dưới thử nghiệm tần số công nghiệp” không được vượt quá 4 kV.

(3) Cân bằng tiềm năng

Trong các phương tiện công nghiệp chống cháy nổ, tất cả các bộ phận kim loại có diện tích lớn hơn 100cm² phải được kết nối với khung xe để duy trì sự cân bằng tiềm năng của tất cả các bộ phận của phương tiện.

Nếu các bộ phận này tiếp xúc với nhau ở trạng thái “kim loại”, không cần phải nối chúng bằng một dây dẫn đặc biệt.

8. Tia lửa cơ học

Trong điều kiện hoạt động bình thường, các phương tiện công nghiệp chống cháy nổ có thể xảy ra ma sát và va chạm với môi trường bên ngoài. Do đó, cần sử dụng vật liệu bọc ngoài không tạo ra tia lửa cơ học trong quá trình ma sát và va chạm.

Ví dụ, đồng, hợp kim đồng-kẽm, hợp kim đồng-beryllium, thép không gỉ và các vật liệu khác có thể được sử dụng để ngăn chặn sự hình thành tia lửa cơ học. Trong xe nâng, có thể bọc các càng nâng bằng đồng thau hoặc thép không gỉ.

Nếu sử dụng vật liệu không kim loại (ví dụ: nhựa hoặc cao su) để ngăn chặn tia lửa cơ học, các nhà thiết kế nên xem xét tính chất chống tĩnh điện của chúng. Thỉnh thoảng, người ta thường sử dụng tấm cao su lót trên xe vận chuyển trên bệ để ngăn chặn va chạm và ma sát giữa hàng hóa và bệ; tất nhiên, người ta cũng có thể sử dụng tấm kim loại để bảo vệ, vì kim loại không tạo ra tia lửa khi va chạm hoặc ma sát.

Trong các phương tiện công nghiệp chống cháy nổ, các bộ phận quay và các bộ phận lân cận phải được duy trì khoảng cách đủ an toàn giữa chúng.

9. Giới hạn nhiệt độ

Dù là loại thiết bị điện chống cháy nổ nào, giới hạn nhiệt độ cũng là một chỉ số an toàn quan trọng. Đối với các phương tiện công nghiệp chống cháy nổ, có nhiều yếu tố được sử dụng để xác định nhiệt độ của các nhóm nhiệt độ, ví dụ như nhiệt độ phanh của đĩa ma sát trong hệ thống phanh, nhiệt độ bề mặt của động cơ DC hoặc động cơ đốt trong piston, và các yếu tố khác.

Nhiệt độ của tất cả các bộ phận được gia nhiệt trên xe không được vượt quá giá trị nhiệt độ của nhóm nhiệt độ tương ứng và giá trị nhiệt độ hoạt động ổn định của vật liệu được sử dụng.

Tóm lại, miễn là tuân thủ đúng các yêu cầu về cấu trúc chống cháy nổ và an toàn nêu trên, bạn có thể đạt được hiệu suất an toàn chống cháy nổ của các phương tiện công nghiệp.

Cần lưu ý rằng trong các phương tiện công nghiệp chống cháy nổ, không được lắp đặt thiết bị báo động khí dễ cháy. Việc lắp đặt thiết bị báo động khí dễ cháy trên xe công nghiệp chống cháy nổ như một biện pháp kỹ thuật chống cháy nổ là một lập luận sai lầm, bởi vì, theo cấu trúc chống cháy nổ và yêu cầu an toàn cho thiết kế và sản xuất xe công nghiệp chống cháy nổ hoạt động trong môi trường khí dễ cháy, giả sử rằng việc lắp đặt thiết bị báo động khí dễ cháy, một khi thiết bị báo động kêu, xe sẽ ngừng hoạt động, lúc đó cấu trúc chống cháy nổ và yêu cầu an toàn sẽ mất ý nghĩa; khi thiết bị báo động hỏng hóc, xe vẫn tiếp tục hoạt động; khi cấu trúc chống cháy nổ và yêu cầu an toàn; khi cấu trúc chống cháy nổ và yêu cầu an toàn. Nếu thiết bị báo động hỏng hóc mà xe vẫn tiếp tục hoạt động vẫn an toàn, thì việc lắp đặt thiết bị báo động là không cần thiết. Điều này cần được các nhà thiết kế và vận hành chú ý đầy đủ.