Hệ thống thu gom bụi chống cháy nổ, đảm bảo an toàn tại nơi làm việc trên khắp châu Á

ATEX-certified explosion-proof dust collector installed in industrial facility

Bụi dễ cháy là một trong những mối nguy hiểm thường bị đánh giá thấp nhất trong sản xuất công nghiệp. Khi các hạt mịn từ gỗ, kim loại, thực phẩm, nhựa hoặc quá trình chế biến hóa chất lơ lửng trong không khí với nồng độ thích hợp, chỉ cần một nguồn đánh lửa duy nhất cũng có thể gây ra hỏa hoạn, cháy lan hoặc vụ nổ phá hủy.

CORAL Asia thiết kế các giải pháp máy hút bụi ATEX cho các cơ sở xử lý hạt bụi dễ nổ. Từ Singapore đến khu vực châu Á-Thái Bình Dương rộng lớn hơn, chúng tôi giúp các nhà sản xuất xác định hệ thống thu gom bụi dễ cháy an toàn hơn với bộ lọc hiệu quả cao, thiết bị thu gom tại nguồn, phụ kiện chống nổ và hỗ trợ kỹ thuật cho các ứng dụng bụi nguy hiểm.

Cho dù bạn cần một máy thu gom bụi ATEX cục bộ cho một máy móc hay một giải pháp máy thu gom bụi chống nổ trung tâm cho nhiều dây chuyền sản xuất, thiết kế phù hợp bắt đầu từ việc kiểm tra bụi, phân loại khu vực, bố trí ống dẫn và chiến lược bảo vệ rõ ràng.

Xem thêmYêu cầu thông tin

Bụi dễ cháy là gì và tại sao lại nguy hiểm?

Bụi dễ cháy là bất kỳ hạt rắn mịn nào có thể cháy nhanh hoặc phát nổ khi được phân tán trong không khí ở nồng độ thích hợp và tiếp xúc với nguồn gây cháy. Những vật liệu có vẻ ổn định ở dạng khối có thể trở nên nguy hiểm khi được gia công thành bột, hạt mịn, sợi, mảnh vụn hoặc vảy mỏng.

Các kỹ sư thường giải thích nguy cơ này thông qua mô hình ngũ giác nổ bụi. Năm yếu tố phải xuất hiện đồng thời gồm: bụi dễ cháy, oxy, sự phân tán, không gian kín và nguồn gây cháy. Chỉ cần loại bỏ một trong các yếu tố này, chuỗi gây nổ sẽ bị phá vỡ.

  • Bụi kim loại: nhôm, magiê, titan và kẽm
  • Bụi gỗ và tấm gỗ: gỗ cứng, gỗ mềm, MDF và ván dăm
  • Bụi thực phẩm và nông nghiệp: bột mì, đường, tinh bột, sữa bột, gia vị và thức ăn chăn nuôi
  • Nhựa và vật liệu composite: bụi nhựa, phụ gia PVC, polypropylene, polyester và bụi phát sinh trong quá trình gia công vật liệu kỹ thuật
  • Bột hóa chất và dược phẩm: lưu huỳnh, bột màu, phụ gia và các chất trung gian hữu cơ

Hai giá trị tham chiếu quan trọng giúp phân loại mức độ nguy hiểm. Kst cho biết áp suất tăng nhanh đến mức nào trong quá trình cháy bùng của bụi, trong khi Pmax cho biết áp suất nổ tối đa. Hai thông số này được sử dụng để xác định kích thước hệ thống xả nổ, dập nổ, cách ly nổ và độ bền kết cấu của thiết bị lọc bụi.

ATEX và IECEx: các tiêu chuẩn chứng nhận được áp dụng tại châu Á

Đối với những người mua đang so sánh sự khác biệt giữa ATEX và IECEx, có thể hiểu đơn giản như sau: ATEX 2014/34/EU là khung pháp lý của châu Âu dành cho thiết bị sử dụng trong môi trường có nguy cơ cháy nổ, trong khi IECEx là hệ thống chứng nhận quốc tế hỗ trợ các dự án phòng nổ xuyên biên giới. Tại khu vực châu Á – Thái Bình Dương, IECEx thường là hệ thống có tính ứng dụng quốc tế cao hơn, trong khi ATEX vẫn được các nhà sản xuất OEM châu Âu, các nhà máy định hướng xuất khẩu và bộ phận thu mua của các tập đoàn đa quốc gia đánh giá cao.

Tiêu chuẩnKhả năng áp dụng tại châu ÁĐược công nhận tại
ATEX 2014/34/EU hoặc IECExLà tiêu chuẩn tham chiếu quan trọng đối với thiết bị xử lý bụi nguy hiểm tại châu Á; thường được yêu cầu tại các nhà máy có liên kết với EU, các OEM quốc tế và các cơ sở sản xuất định hướng xuất khẩu. Đây là khung phòng nổ quốc tế phù hợp nhất cho các dự án đa quốc gia tại châu Á – Thái Bình Dương và các yêu cầu kỹ thuật liên quốc gia đối với khu vực nguy hiểmLiên minh châu Âu / Khu vực Kinh tế châu Âu. Singapore, Malaysia, Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc, Úc, New Zealand và các nền kinh tế thành viên IECEx khác
NFPA 652 / NFPA 660Là tiêu chuẩn tham chiếu hữu ích về quản lý nguy cơ khi dự án tuân theo thực hành của Hoa Kỳ đối với bụi dễ cháy; đây không phải là hệ thống chứng nhận sản phẩmHoa Kỳ

CORAL Asia cung cấp thiết bị thu gom bụi và các gói bảo vệ phù hợp với ATEX, được thiết kế dựa trên các bộ phận dẫn điện có nối đất, vật liệu lọc chống tĩnh điện, các tùy chọn xả áp và các thành phần an toàn được lựa chọn cho ứng dụng bụi nguy hiểm. Điều này giúp Coral trở thành đối tác phù hợp cho các dự án tại châu Á – Thái Bình Dương, nơi người mua sử dụng ATEX làm tiêu chuẩn thiết bị và IECEx làm khung tham chiếu tổng thể cho các yêu cầu kỹ thuật đối với khu vực nguy hiểm.

Tìm hiểu các vùng ATEX: Zone 20, 21 và 22

Zone 20 mô tả khu vực nơi đám mây bụi có khả năng gây nổ xuất hiện liên tục, trong thời gian dài hoặc thường xuyên — thường là bên trong phễu, silo, bộ lọc hoặc thiết bị công nghệ kín.

Zone 21 mô tả khu vực nơi đám mây bụi có khả năng gây nổ có thể xuất hiện không thường xuyên trong điều kiện vận hành bình thường, chẳng hạn như quanh các điểm nạp liệu, chuyển tải hoặc xả liệu.

Zone 22 mô tả khu vực nơi đám mây bụi có khả năng gây nổ khó xuất hiện trong điều kiện vận hành bình thường và nếu xuất hiện thì chỉ tồn tại trong thời gian ngắn.

Vùng ATEXTần suất xuất hiện của bụiMức bảo vệ yêu cầuGiải pháp CORAL được khuyến nghị
Zone 20Liên tục, trong thời gian dài hoặc thường xuyênMức bảo vệ rất cao; thiết bị Category 1DGiải pháp Coral được thiết kế riêng, trong đó thân thiết bị lọc bụi được đặt bên ngoài Zone 20 bất cứ khi nào có thể, kết hợp với hệ thống cách ly và xả nổ hoặc dập nổ đã được chứng nhận
Zone 21Có khả năng xuất hiện không thường xuyên trong điều kiện vận hành bình thườngMức bảo vệ cao; thiết bị Category 2DGói ATEX được Coral thiết kế riêng, thường dựa trên PULSOTRONIC ATEX cho các ứng dụng bụi ST2 tập trung hoặc cấu hình AIRALT ATEX, được kiểm tra dựa trên Kst, Pmax và kết quả phân vùng cuối cùng
Zone 22Khó xuất hiện trong điều kiện vận hành bình thường; nếu xuất hiện thì chỉ tồn tại trong thời gian ngắnMức bảo vệ tiêu chuẩn/cao đối với đám mây bụi không thường xuyên; thiết bị Category 3DIperjet DF ATEX Compliant 3DST1, AIRCOMPACT II3DST1 hoặc AIRCOM II3DST1, tùy theo lưu lượng khí, tải lượng bụi và bố trí lắp đặt

Việc lựa chọn thiết bị không bao giờ được chỉ dựa trên phân vùng. Cấp bụi (St1, St2 hoặc St3), Kst, Pmax, vị trí lắp đặt trong nhà hoặc ngoài trời, hướng xả nổ và giải pháp cách ly đường ống đều ảnh hưởng đến thiết kế cuối cùng của thiết bị lọc bụi.

Bốn phương pháp bảo vệ chống nổ — và cách CORAL triển khai chúng

Một hệ thống thu gom bụi dễ cháy được thiết kế đúng kỹ thuật không chỉ có nhiệm vụ lọc không khí. Hệ thống còn phải kiểm soát nguồn gây cháy, chịu hoặc giải phóng áp suất, đồng thời ngăn ngọn lửa lan truyền qua đường ống và các thiết bị được kết nối.

Tấm xả nổ cho thiết bị lọc bụi

Tấm xả nổ được thiết kế để mở ở một mức áp suất đã hiệu chỉnh và giải phóng khí cháy trước khi kết cấu của thiết bị lọc bụi đạt đến mức quá áp nguy hiểm. Xả nổ thường là phương pháp bảo vệ thụ động hiệu quả nhất khi thiết bị có thể xả ra khu vực ngoài trời an toàn.

Đối với các hệ thống lắp đặt trong nhà, có thể cân nhắc giải pháp xả nổ không ngọn lửa khi việc xả nổ truyền thống ra bên ngoài không khả thi. Kích thước và lựa chọn tấm xả nổ thường được xác định dựa trên độ bền của vỏ thiết bị, đặc tính của bụi và tiêu chuẩn xả nổ áp dụng cho dự án, chẳng hạn như EN 14491.

Hệ thống dập nổ cho các nhà máy công nghiệp trong nhà

Hệ thống dập nổ sử dụng cảm biến áp suất hoặc cảm biến quang học để phát hiện giai đoạn sớm nhất của quá trình cháy bùng và phun chất dập nổ trong vòng vài mili giây. Mục tiêu là ngăn áp suất tiếp tục tăng trước khi sự cố phát triển hoàn toàn bên trong thiết bị.

Giải pháp này thường được ưu tiên khi thiết bị lọc bụi đặt trong nhà, khi có nhân sự làm việc gần đó hoặc khi không thể xả nổ an toàn ra bên ngoài. Hệ thống dập nổ thường được thiết kế và áp dụng theo EN 14373 và kết quả đánh giá rủi ro cụ thể của địa điểm.

Van cách ly cháy bùng và bảo vệ đường ống

Nếu một vụ nổ bắt đầu ở một phần của hệ thống, mặt trước ngọn lửa và sóng áp suất có thể truyền qua đường ống và gây cháy các máy móc, silo hoặc bình công nghệ được kết nối. Hệ thống cách ly cháy bùng giúp ngăn hiện tượng lan truyền này.

Các giải pháp phổ biến gồm van quay, van chặn áp suất ngược, van cơ khí tác động nhanh và thiết bị cách ly bằng hóa chất. Coral tích hợp các phụ kiện cách ly như van một chiều, van điều tiết và các bộ phận an toàn dựa trên cảm biến để bảo vệ toàn bộ mạng lưới đường ống, không chỉ riêng thiết bị lọc bụi.

Nối đất, liên kết đẳng thế và lọc chống tĩnh điện

Nối đất và liên kết đẳng thế là những yêu cầu bắt buộc trong các hệ thống xử lý bụi nguy hiểm. Tất cả các bộ phận dẫn điện phải được nối đất để ngăn tĩnh điện tích tụ và tạo ra nguồn gây cháy do phóng tĩnh điện.

Vật liệu lọc chống tĩnh điện, các bộ phận điện phù hợp với cấp vùng, động cơ ATEX, đường ống nối đất và các phụ kiện kiểm soát tia lửa đều góp phần nâng cao độ an toàn của hệ thống. Các giải pháp ATEX của Coral có thể được cấu hình với lõi lọc chống tĩnh điện, các bộ phận dẫn điện có nối đất và các phụ kiện bảo vệ chống cháy/nổ để giảm nguy cơ phóng tĩnh điện trong môi trường công nghiệp khắt khe.

Các câu hỏi thường gặp về bụi dễ cháy và hệ thống ATEX

Sự khác biệt giữa chứng nhận ATEX và IECEx là gì?

ATEX là khung pháp lý của Liên minh châu Âu dành cho thiết bị sử dụng trong môi trường có nguy cơ cháy nổ, trong khi IECEx là hệ thống chứng nhận quốc tế dựa trên các tiêu chuẩn IEC. ATEX là yêu cầu thiết yếu đối với thiết bị được đưa vào thị trường EU, trong khi IECEx thường được ưu tiên cho các dự án đa quốc gia tại châu Á – Thái Bình Dương vì hệ thống này được thiết kế để được công nhận rộng rãi hơn trong các dự án phòng nổ xuyên biên giới. Nhiều khách hàng công nghiệp tại châu Á yêu cầu ATEX, IECEx hoặc cả hai, tùy theo nhu cầu xuất khẩu và tiêu chuẩn nội bộ của doanh nghiệp.

Tôi có cần thiết bị lọc bụi được chứng nhận ATEX nếu nhà máy của tôi đặt tại Singapore không?

Các quy định của Singapore thường không yêu cầu phải mua thiết bị mang tên “ATEX”. Tuy nhiên, Đạo luật An toàn và Sức khỏe Nơi làm việc (WSH Act) và các yêu cầu của Bộ Nhân lực Singapore (MOM) về bụi dễ cháy quy định rõ trách nhiệm của nhà sản xuất, nhà cung cấp, đơn vị lắp đặt và đơn vị vận hành cơ sở trong việc sử dụng máy móc an toàn, thông báo cho MOM khi đạt đến các ngưỡng bụi dễ cháy được quy định, dán nhãn nguy hiểm và triển khai các biện pháp kiểm soát phù hợp. Trong thực tế, một thiết bị lọc bụi được chứng nhận ATEX hoặc được thiết kế theo tiêu chuẩn kỹ thuật tương đương thường là cách đáng tin cậy nhất để chứng minh mức độ bảo vệ chống nổ cao.

Làm thế nào để biết bụi của tôi có dễ cháy hay không?

Không nên chỉ dựa vào hình thức bên ngoài. Một mẫu bụi đại diện cần được gửi đến phòng thí nghiệm đủ năng lực để tiến hành thử nghiệm bụi dễ cháy. Kết quả thường bao gồm các dữ liệu quan trọng về cháy nổ và bắt cháy như Kst, Pmax, năng lượng đánh lửa tối thiểu và nhiệt độ đánh lửa tối thiểu. Các giá trị này cho biết bụi có thể cháy bùng hay không, mức độ nghiêm trọng của sự cố và thiết kế thiết bị lọc bụi cũng như phương pháp bảo vệ nào phù hợp với quy trình của bạn.

Sự khác biệt giữa xả nổ và dập nổ là gì?

Xả nổ giải phóng áp suất qua một lỗ mở hoặc tấm xả được thiết kế riêng, thường hướng đến khu vực ngoài trời an toàn hoặc thông qua một thiết bị xả nổ không ngọn lửa. Dập nổ phát hiện sự cố đang phát triển và phun chất dập nổ trong vòng vài mili giây để ngăn áp suất tích tụ bên trong thiết bị. Xả nổ thường được ưu tiên khi có thể xả an toàn, trong khi dập nổ thường được lựa chọn cho các hệ thống trong nhà hoặc nơi có hạn chế về không gian.

Tôi có thể cải tạo thiết bị lọc bụi hiện có để phù hợp với ATEX không?

Trong một số trường hợp là có, nhưng không phải lúc nào cũng khả thi. Việc cải tạo có thể yêu cầu vật liệu lọc chống tĩnh điện, đường ống nối đất, các bộ phận đạt chuẩn ATEX, hệ thống xả nổ hoặc dập nổ, thiết bị cách ly và đánh giá độ bền kết cấu của thiết bị lọc bụi dựa trên Kst và Pmax của loại bụi. Câu trả lời đáng tin cậy chỉ có thể có được sau khi kiểm tra kỹ thuật hệ thống hiện có, báo cáo thử nghiệm bụi và phân loại vùng xung quanh quy trình.

Nếu bạn đang đánh giá thiết bị lọc bụi ATEX cho một dây chuyền mới hoặc nâng cấp hệ thống thu gom bụi dễ cháy hiện có tại bất kỳ khu vực nào thuộc châu Á – Thái Bình Dương, CORAL Asia có thể xem xét dữ liệu bụi, yêu cầu lưu lượng khí và phân loại vùng để đề xuất giải pháp an toàn và hiệu quả nhất cho nhà máy của bạn.