Quạt phòng nổ là gì? Khi nào bắt buộc dùng quạt chống cháy nổ

Trả lời ngắn: Quạt phòng nổ là quạt được chế tạo để vận hành an toàn trong khu vực có hơi hoặc bụi dễ cháy, nơi một tia lửa nhỏ cũng có thể gây cháy nổ. Khác với quạt thường, quạt phòng nổ dùng động cơ phòng chống cháy nổ và cấu tạo hạn chế phát sinh tia lửa trong quá trình vận hành. Nhà máy sơn, kho hóa chất, xưởng có hơi dung môi hay bụi mịn dễ cháy thường bắt buộc dùng loại quạt này, và quyết định cuối cùng phải dựa trên đánh giá an toàn cùng kỹ thuật khảo sát thực tế. Dòng quạt công nghiệp DN có model phòng nổ là DN-AD-770, công suất cố định 2,2 kW, lưu lượng 20.000–25.000 m³/h, dùng động cơ phòng chống cháy nổ IE3. Các ví dụ trong bài chỉ là ước tính, chốt lại sau khảo sát thực tế.

1. Quạt phòng nổ là gì

Quạt phòng nổ, còn gọi là quạt chống cháy nổ, là quạt được chế tạo để làm việc trong môi trường có nguy cơ cháy nổ. Nguy cơ này xuất hiện khi trong không khí có hơi, khí hoặc bụi mịn dễ cháy ở nồng độ nhất định. Quạt phòng nổ ra đời để thay thế quạt thường đúng ở những vị trí nguy hiểm này, không phải để dùng thay quạt thường ở mọi nơi.

Điểm khác biệt cốt lõi nằm ở động cơ và cấu tạo của quạt. Động cơ phòng chống cháy nổ hạn chế tia lửa và nhiệt độ bề mặt vượt ngưỡng, kể cả khi có sự cố bên trong động cơ. Cánh, vỏ và khe hở giữa cánh với vỏ cũng được tính toán để giảm nguy cơ phát sinh tia lửa do ma sát hay va chạm. Sự khác biệt này nằm ở thiết kế và tiêu chuẩn chế tạo, không nhìn thấy bằng mắt thường. Bài này không tự gán cấp phòng nổ cho bất kỳ model nào, cũng không tự phân loại khu vực nguy hiểm cho nhà máy của người đọc. Cấp phòng nổ cụ thể của DN-AD-770 chưa công bố, kỹ thuật xác nhận khi chốt phương án; việc xác định khu vực nguy hiểm phải do đánh giá an toàn và kỹ thuật khảo sát thực tế quyết định.

2. Khu vực nào bắt buộc dùng quạt phòng nổ

Khu vực bắt buộc dùng quạt phòng nổ là nơi trong quá trình sản xuất, lưu trữ hoặc vận chuyển thường xuyên phát sinh hơi, khí hoặc bụi dễ cháy. Ví dụ thường gặp là nhà máy sơn và phòng sơn, kho chứa sơn, dung môi và hóa chất dễ cháy, xưởng in, nhà máy nhựa, cao su và hóa chất, khu vực nạp và chứa nhiên liệu, xưởng chế biến gỗ và xưởng thực phẩm có bụi mịn dễ cháy. Ở những nơi này, hệ thống thông gió còn là một phần của biện pháp an toàn phòng cháy nổ.

Điều quan trọng là không phải toàn bộ nhà máy đều thuộc diện bắt buộc dùng quạt phòng nổ. Trong cùng một nhà máy, phòng sơn có thể bắt buộc dùng quạt phòng nổ, trong khi văn phòng, kho hàng khô và xưởng lắp ráp bên cạnh vẫn dùng quạt thường. Ranh giới này được xác định bằng đánh giá an toàn của từng khu vực. Vì vậy, khi lập phương án thông gió, cần liệt kê từng khu vực riêng, ghi rõ khu vực nào có hơi hoặc bụi dễ cháy, rồi mới chọn quạt cho từng khu vực. Khu vực chỉ thỉnh thoảng mới phát sinh hơi dễ cháy vẫn cần được đánh giá an toàn.

3. Vì sao quạt thường không dùng được ở đó

Quạt thường không dùng được trong khu vực nguy hiểm vì bản thân quạt thường có thể trở thành nguồn gây cháy. Khi motor vận hành, bên trong motor có thể phát sinh tia lửa điện nhỏ trong quá trình đóng cắt hoặc tại chổi than và các tiếp điểm. Nhiệt độ bề mặt motor khi chạy tải cao cũng tăng lên, có thể gây bắt lửa khi tiếp xúc với hơi dễ cháy. Cánh quạt kim loại va chạm với vỏ khi có vật lạ lọt vào hoặc cánh mất cân bằng cũng có thể tạo tia lửa cơ học. Quạt thường không được thiết kế để ngăn những tia lửa này thoát ra ngoài.

Bụi bám và hơi hóa chất ăn mòn cũng làm quạt thường xuống cấp nhanh hơn trong môi trường nguy hiểm. Bụi mịn bám vào motor làm motor nóng hơn, lớp bụi dày trên cánh làm cánh mất cân bằng, hơi hóa chất ăn mòn vỏ và bulong làm khe hở giữa cánh và vỏ thay đổi. Tất cả đều làm tăng nguy cơ phát sinh tia lửa theo thời gian, mà người vận hành khó nhận ra bằng mắt thường. Vì vậy không nên tự thay quạt thường vào vị trí của quạt phòng nổ khi quạt cũ hỏng, dù hai quạt có lưu lượng tương đương. Mọi quyết định thay thế đều chốt bằng đánh giá an toàn và kỹ thuật khảo sát.

4. Model DN-AD-770 của Tiến Phát

Trong dòng quạt công nghiệp DN, model phòng nổ là quạt hướng trục phòng nổ DN-AD-770, thuộc nhóm quạt hướng trục. Dải đã công bố của model này là công suất cố định 2,2 kW, lưu lượng 20.000–25.000 m³/h, áp suất 200–150 Pa (nguồn ghi đảo ngược, chưa sửa), động cơ phòng chống cháy nổ IE3, truyền động gián tiếp qua dây curoa, điện áp 380V/50Hz, bảo hành 12 tháng. Lưu ý: nguồn ghi áp suất là 200–150 Pa, bài giữ nguyên văn kèm ghi chú nguồn ghi đảo ngược, chưa sửa.

Có một thông tin quan trọng của DN-AD-770 hiện chưa công bố: cấp phòng nổ cụ thể chưa công bố, kỹ thuật xác nhận khi chốt phương án. Nghĩa là trang sản phẩm ghi động cơ là loại phòng chống cháy nổ IE3, nhưng không ghi cấp phòng nổ cụ thể, và bài này cũng không tự gán thêm cấp nào. Nếu công trình yêu cầu một cấp phòng nổ nhất định, hãy nêu rõ khi liên hệ để kỹ thuật xác nhận. Chọn sai cấp phòng nổ cũng nguy hiểm như dùng quạt thường trong khu vực nguy hiểm.

DN-AD-770 là quạt hướng trục, chuyên đẩy lưu lượng lớn qua ống ngắn với cột áp thấp, khác với nhóm ly tâm chuyên đẩy khí qua ống dài và thắng cột áp cao. Muốn hiểu vị trí của nhóm hướng trục trong toàn dòng DN, xem bài các loại quạt công nghiệp. Khi chọn dải model, đối chiếu hai bước trong bài cách chọn quạt công nghiệp cho nhà xưởng: tính lưu lượng cần thiết rồi xác định cột áp theo hệ ống gió. Lưu lượng 20.000–25.000 m³/h của DN-AD-770 là dải cố định của một model, chỉ phù hợp khi lưu lượng tính được nằm trong dải này. Độ ồn, trọng lượng, số cánh, tốc độ quay và cấp IP của toàn dòng DN chưa công bố, nên bài này không dùng các con số đó để so sánh.

5. Lưu ý an toàn khi lắp đặt và vận hành

Bài này không viết hướng dẫn tự lắp quạt phòng nổ. Lắp đặt và vận hành quạt phòng nổ chỉ do thợ có chuyên môn thực hiện. Thợ chuyên môn sẽ kiểm tra vị trí lắp đặt, hướng gió, đường ống, nguồn điện và cách nối đất trước khi quạt chạy lần đầu. Người dùng không tự tháo hay tự thay linh kiện của quạt phòng nổ, vì một thay đổi nhỏ cũng có thể làm mất tác dụng phòng nổ của quạt.

Trong vận hành hằng ngày, cần giữ khu vực xung quanh quạt sạch sẽ và thông thoáng, tuân thủ lịch vệ sinh khu vực đặt quạt và đường ống. Khi phát hiện quạt rung mạnh bất thường, kêu lạ, nóng hơn bình thường hoặc có mùi khét, phải dừng quạt ngay và báo cho thợ chuyên môn kiểm tra. Dây curoa của DN-AD-770 cần được kiểm tra độ căng định kỳ. Hồ sơ an toàn của khu vực nên đi kèm với quạt, và nếu nhà máy thay đổi nguyên liệu hoặc mở rộng khu vực chứa dung môi, phải đánh giá an toàn lại trước khi vận hành.

6. Câu hỏi thường gặp

Quạt phòng nổ có đắt hơn quạt thường nhiều không? Về nguyên tắc chung, quạt phòng nổ đắt hơn quạt thường cùng lưu lượng, vì động cơ phòng chống cháy nổ và cấu tạo chống tia lửa tốn chi phí chế tạo hơn. Bài này không chốt mức chênh lệch cụ thể, vì mức chênh lệch phụ thuộc vào model và cấu hình, cần xác nhận theo cấu hình thực tế.

Quạt phòng nổ DN-AD-770 có dùng biến tần được không? Bài này không khẳng định dùng được hay không dùng được. Việc dùng biến tần liên quan tới động cơ phòng chống cháy nổ và yêu cầu an toàn của khu vực, nên cần kỹ thuật xác nhận trước khi quyết định.

Thay quạt thường bằng quạt phòng nổ có cần thay cả hệ thống ống gió không? Không nhất thiết, nhưng phải kiểm tra lại toàn bộ hệ thống. Lưu lượng và cột áp của quạt mới phải khớp với hệ ống hiện tại, vị trí lắp đặt phải nằm trong khu vực đã được đánh giá an toàn, và đường điện phải đáp ứng yêu cầu của động cơ. Kỹ thuật khảo sát thực tế sẽ kết luận hệ ống cũ dùng lại được hay cần chỉnh sửa.

Quạt phòng nổ là thiết bị chế tạo riêng cho khu vực nguy hiểm: nhận diện đúng khu vực, chọn đúng dải model, và để thợ chuyên môn lắp đặt cùng vận hành.