Riassunto
Nelle industrie che si occupano di polveri combustibili - cereali, prodotti chimici, prodotti farmaceutici, metalli e biomassa - la valvola rotante è un dispositivo di isolamento da incendio ed esplosione di fondamentale importanza.Una valvola mal specificata può agire come un percorso di fiamma, permettendo a un'esplosione di polvere in un raccoglitore di polvere di propagarsi a monte in un silo, trasformando un incidente contenuto in un'esplosione catastrofica di più navi.ATEX (Europa),IECEx (internazionale), eNFPA 69 (USA)Questa guida decodifica queste complesse norme, spiegando i concetti fondamentali di estinzione delle fiamme, limitazione della temperatura,e contenimento della pressione per aiutare a specificare un alimentatore rotativo airlock che funge da una vera barriera di sicurezza.

Un'esplosione di polvere richiede cinque elementi (The Dust Explosion Pentagon): combustibile (polvere combustibile), ossigeno, fonte di accensione, confinamento e dispersione.Una valvola rotante si trova all' intersezione di questi elementi.
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Carburante:La polvere stessa.
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Confinamento:L'alloggiamento della valvola contiene la polvere e la pressione.
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Percorso di accensione:Se si verifica una deflagrazione a valle (ad esempio, in un filtro), i gas caldi e le fiamme si spostano a monte.
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L'effetto trasportatore:Una valvola standard con ampio spazio libero può effettivamenteAccelerazioneuna fiamma alimentando polvere fresca nella palla di fuoco mentre ruota.
Tre standard globali: ATEX, IECEx e NFPA 69
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Norme
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Regione
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Focus primario
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Documento chiave per le valvole
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ATEX- Sì.
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Unione europea
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Certificazione delle attrezzature e sicurezza sul posto di lavoro
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Direttiva 2014/34/UE (ATEX 114);
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IECEx- Sì.
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Internazionale
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Sistema di certificazione globale
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Serie IEC 60079; IEC 61241 (ora fusione)
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NFPA 69- Sì.
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Stati Uniti d'America
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Installazione e progettazione del sistema
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NFPA 69: Norma sui sistemi di prevenzione delle esplosioni
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ATEX/IECEx:Concentrati sulAttrezzatureEssi definiscono "Ex d" (proteczione antincendio), "Ex t" (proteczione mediante chiusura) e "Ex h" (proteczione mediante pressurizzazione) per le polveri.Certificati di conformitàrilasciato da un organismo notificato (ad esempio TÜV, UL).
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NFPA 69:Il programma si concentra sullaSistemaEsso stabilisce come progettare un sistema di protezione, comprese le prestazioni richieste delle valvole rotative utilizzate come "valvole di isolamento da esplosione".Distanza di spegnimento della fiamma- ePressione massima ammissibile (P_max).
Principi fondamentali di sicurezza delle valvole rotative
1. Dispersione di spegnimento della fiamma (parametro più critico)
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Principio:Un fronte di fiamma non può propagarsi attraverso un'apertura estremamente stretta.
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Requisito:Il vuoto radiale tra la punta del rotore e l'allungamento dell'alloggiamento deve essere:minore del gap di sicurezza sperimentale massimo (MESG)Per la maggior parte delle polveri organiche, questo è0da 0,04 mm a 0,10 mm (40-100 micron).
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Disegno:Raggiunto tramiteRotori a punta regolabileLe punte a faccia dura (carburo di tungsteno o ceramica) sono avanzate utilizzando viti impostate per mantenere questo spazio di chiusura stretto quando si verifica l'usura.
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Attenzione:Una valvola con uno spazio libero di 0,20 mm è- No, no.E' la causa numero uno di guasto delle valvole nelle esplosioni.
2. Limitazione della temperatura (T-rating / classe T)
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Principio:La temperatura della superficie esterna della valvola non deve mai superare laTemperatura di accensione automatica (AIT)Una superficie calda può infiammare la polvere.
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Requisito:Le valvole sono assegnate aClasse di temperatura (classe T).
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T1:> 450°C
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T2:> 300°C
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T3:> 200°C
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T4:> 135°C
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T5:> 100°C
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T6:> 85°C
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Disegno:Per la maggior parte delle polveri (AIT ~ 300~400°C), unClasse T3Tuttavia, per i materiali a basso AIT (es. zolfo, alcuni metalli), unT4 o T5Le pinne di raffreddamento, i giubbotti per l'acqua o gli scudi termici possono essere richiesti.
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Temperatura del cuscinetto:Le temperature interne del cuscinetto devono essere monitorate (RTD/termocoppie) e allarmate per evitare il surriscaldamento dovuto all'attrito.
3. Contenimento della pressione (P_max & P_red)
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Principio:Un'esplosione genera una pressione immensa, e la cassa della valvola deve resistere a questa pressione senza rompersi.
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Requisito:La valvola deve essere indicata per ilPressione di esplosione ridotta (P_red)Il sistema protetto è calcolato sulla base delPressione massima di esplosione (P_max)della polvere e della zona di ventilazione.
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Disegno:Le carcasse con parete pesante (ad esempio, spessore 25-50 mm) sono standard.L'albero del rotore deve essere supportato da cuscinetti per lavori pesanti in grado di resistere a carichi di spinta indotti da esplosione.
4. Prevenzione delle scintille elettriche e meccaniche
Esempio di applicazione: raccoglitore di polveri per ascensori di grano
Un ascensore di grano utilizza un raccoglitore di polvere (filtro) per catturare la polvere fuggitiva.
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Requisito:NFPA 69 richiede una valvola di isolamento dalle esplosioni tra il collettore e la gamba dell'ascensore a secchi.
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Soluzione:Un DoebritzAlimentazione rotante per airlock certificata ATEXè installato.
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Sottomissione della fiamma:Le punte regolabili del carburo di tungsteno mantengono una0.06 mm di spazio libero.
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Temperatura:ClassificatoT3 (200°C), ben al di sopra dell'AIT della polvere (440°C).
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Pressione:Abitazioni classificate per10 bar(P_red).
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Altri:Tutti i motori e i sensori sonoEx tD A21 IP66 T135°Ccertificato.
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Risultato:Durante un'esplosione minore del filtro, la valvola ha spento con successo la fiamma.prevenire una potenziale esplosione secondaria che avrebbe potuto distruggere l'impianto.
Il ruolo della valvola rotante nelle strategie di protezione contro le esplosioni
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Isolamento da deflagrazione:Il ruolo primario: impedire che una deflagrazione si propaga a monte o a valle.
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Assistenza per il sollievo della pressione:Funziona in sintonia con le prese di ventilazione, mantenendo una tenuta tenuta, impedendo ai gas di rientrare nella tramoggia.
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Supporto inerente:Quando viene utilizzato in un sistema inertato (ad esempio, con azoto), la chiusura stretta aiuta a mantenere la concentrazione di ossigeno al di sotto delLOC (concentrazione di ossigeno limitata).
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Non è un dispositivo di protezione primario:Una valvola rotante è unapassivoIl dispositivo non deve essere considerato come l'unico mezzo di protezione, ma deve far parte di una strategia di protezione a strati che includa ventilazione, soppressione e inertizzazione.
Domande frequenti
D: Una valvola rotante standard può essere convertita in conformità ATEX?
A:La certificazione ATEX/IECEx è una certificazione di progettazione e produzione, non una modifica sul campo.L'intero progetto (materiali, autorizzazioni, prove) devono essere esaminate e certificate da un organismo notificato.
D: Qual è la differenza tra "Ex t" e "Ex d" per polvere?
A:- Sì.Ex d (infiammabile)gli involucri sono progettati per resistere a un'esplosione interna e per impedire che essa si accenda nell'atmosfera esterna.Ex t (Protezione da recinto)si basa sull'impedire l'ingresso di polvere nell'alloggiamento.Escl.è la designazione pertinente per la protezione contro l'accensione da polvere.
D: Con quale frequenza devo controllare la distanza di spegnimento della fiamma?
A:Per le polveri abrasive, controllare ogni mese. Per le polveri non abrasive, controllare ogni trimestre. Controllare sempre qualsiasi rumore o vibrazione insolita. Utilizzare un sensore attraverso le porte di ispezione.Non utilizzare mai una valvola se il livello di chiusura supera il MESG certificato.
D: La NFPA 69 richiede la certificazione ATEX?
A:NFPA 69 è uno standard di installazione statunitense. Non richiede la certificazione ATEX, ma impone criteri di prestazione (come il gap di estinzione della fiamma) identici ai requisiti ATEX.,specificare una valvola certificata ATEX è il modo più semplice per dimostrare la conformità alla NFPA 69.
D: Una valvola rotante può essere utilizzata sia nell'atmosfera polverosa che in quella gassosa?
A:Solo se specificamente certificato perGruppo IIC (gas)- eGruppo IIIC (polvere)La maggior parte delle valvole è certificata solo per polvere (IIIC).
Conclusioni
In ambienti esplosivi, la valvola rotante non è solo un alimentatore; è una barriera di sicurezza salvavita.La chiave della sicurezza risiede nelspazio libero di spegnimento della fiamma, ilclasse di temperatura, e ilcontenimento della pressionespecificando un alimentatore rotativo certificato con punte regolabili, costruzione robusta e caratteristiche di sicurezza integrate,si trasforma una potenziale fonte di accensione in un arrester di fiamma affidabileProteggi la tua gente, i tuoi beni e la tua licenza di operare insistendo su una protezione contro le esplosioni certificata.
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