شیر برقی ضد انفجار

شیر برقی ضد انفجار، تضمین ایمنی در محیط‌های پرخطر

شیر برقی ضد انفجار (Explosion-Proof Solenoid Valve)، یک شیر الکترومکانیکی است که به طور ویژه برای استفاده ایمن در محیط‌های مستعد انفجار (Hazardous Areas) طراحی و ساخته شده است. این محیط‌ها شامل مکان‌هایی می‌شوند که در آن‌ها گازها، بخارات، مایعات قابل اشتعال یا گرد و غبارهای احتراق‌پذیر به میزان کافی برای ایجاد یک اتمسفر انفجاری وجود دارند.

وظیفه اصلی این شیر، کنترل جریان سیالات (مایعات یا گازها) است، اما تفاوت کلیدی آن با شیرهای معمولی در ساختار و طراحی بدنه و بوبین (Solenoid Coil) آن نهفته است. این طراحی به گونه‌ای است که از تبدیل شدن شیر به یک منبع احتراق و ایجاد یک فاجعه جلوگیری می‌کند. استفاده از این شیرها در صنایعی مانند نفت، گاز، پتروشیمی، معادن و داروسازی یک الزام ایمنی مطلق است.

شیر برقی ضد انفجار چگونه کار می‌کند؟ 🛡️

عملکرد این شیرها بر پایه یک اصل کلیدی استوار است: مهار و کنترل انرژی. برخلاف تصور عموم، یک شیر ضد انفجار لزوماً از ورود گازهای قابل اشتعال به داخل محفظه خود جلوگیری نمی‌کند. در عوض، طراحی آن به گونه‌ای است که:

1. محفظه فوق‌العاده مستحکم: بوبین و اتصالات الکتریکی شیر در یک محفظه بسیار مقاوم و مهر و موم شده (Explosion-Proof Enclosure) قرار دارند.

2. مهار انفجار داخلی: اگر گازهای قابل اشتعال به داخل محفظه نفوذ کنند و یک جرقه داخلی (ناشی از عملکرد الکتریکی بوبین) باعث احتراق آن‌ها شود، این انفجار کوچک در داخل همان محفظه مستحگم مهار می‌شود.

3. جلوگیری از انتشار شعله: طراحی اتصالات و رزوه‌های محفظه به گونه‌ای است که گازهای داغ ناشی از انفجار داخلی، هنگام خروج از محفظه، سرد شده و دمای آن‌ها به زیر دمای اشتعال گازهای محیط بیرون می‌رسد. در نتیجه، شعله به بیرون سرایت نکرده و از انفجار بزرگ در محیط جلوگیری می‌شود.

انواع حفاظت در شیرهای ضد انفجار (استاندارد ATEX و IECEx)

شیرهای ضد انفجار بر اساس نوع حفاظتی که ارائه می‌دهند، دسته‌بندی می‌شوند. مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از:

• حفاظت نوع "Ex d" (Flameproof Enclosure): این همان روشی است که در بالا توضیح داده شد؛ یعنی مهار انفجار داخلی و سرد کردن گازهای خروجی. این روش متداول‌ترین نوع حفاظت برای شیرهای برقی است.

• حفاظت نوع "Ex m" (Encapsulation): در این روش، تمامی قطعات الکتریکی که می‌توانند جرقه ایجاد کنند، به طور کامل در یک توده رزین یا مواد مشابه "کپسوله" می‌شوند تا از هرگونه تماس با اتمسفر انفجاری جلوگیری شود.

• حفاظت نوع "Ex ia" (Intrinsic Safety): این یک رویکرد سیستمی است که در آن، انرژی الکتریکی ورودی به شیر به قدری محدود می‌شود که حتی در صورت بروز خطا نیز قادر به ایجاد جرقه با انرژی کافی برای احتراق محیط نباشد. این روش نیازمند استفاده از یک بریر (Barrier) در مدار است.

کاربردهای اصلی شیرهای ضد انفجار 🏭

این شیرها در هر صنعتی که با مواد قابل اشتعال سر و کار دارد، حیاتی هستند:

• صنایع نفت، گاز و پتروشیمی: در خطوط انتقال، واحدهای فرآیندی، پالایشگاه‌ها و سکوهای نفتی.

• صنایع شیمیایی: برای کنترل جریان حلال‌ها و مواد شیمیایی قابل اشتعال.

• معادن: به ویژه معادن زغال‌سنگ که گاز متان وجود دارد.

• صنایع رنگ‌سازی و پوشش‌های صنعتی.

• صنایع دارویی و غذایی: در فرآیندهایی که از الکل‌ها یا سایر حلال‌های قابل اشتعال استفاده می‌شود.

• جایگاه‌های سوخت (بنزین، گاز و CNG).

نکات کلیدی در انتخاب شیر برقی ضد انفجار مناسب

انتخاب شیر صحیح یک امر کاملاً تخصصی و حیاتی است. هنگام انتخاب باید به موارد زیر توجه کنید:

1. کلاس منطقه خطر (Zone Classification): مشخص کنید که شیر در کدام منطقه (Zone 0, 1, 2 برای گازها یا Zone 20, 21, 22 برای گرد و غبار) نصب خواهد شد.

2. گروه گازی (Gas Group): نوع گاز یا بخار موجود در محیط (مانند پروپان، اتیلن یا هیدروژن).

3. کلاس دمایی (Temperature Class): حداکثر دمای سطحی که شیر مجاز است داشته باشد باید از حداقل دمای خوداشتعالی گازهای محیط کمتر باشد.

4. مشخصات فرآیندی: فشار، دما، نوع سیال و سایز شیر.

5. جنس بدنه و آب‌بندها: باید با سیال فرآیندی سازگار باشند.

جمع‌بندی: شیر برقی ضد انفجار یک قطعه ایمنی حیاتی است، نه یک شیر معمولی. انتخاب و نصب صحیح آن می‌تواند تفاوت بین یک فرآیند ایمن و یک فاجعه باشد. همیشه برای انتخاب این تجهیزات از اینسترو کنترل کمک بگیرید.