Đèn chống cháy nổ (Explosion Proof Lighting)

Makgil Việt Nam là một trong những đơn vị tiên phong về phân phối thiết bị chống cháy nổ tại thị trường Việt Nam – là nhà phân phối ủy quyền cho hai thương hiệu lớn về thiết bị chống cháy nổ trên thế giới là Appleton (Emerson)/France & Alloy Industry/Thailand.

Đèn chống cháy nổ là gì?

Đèn chống cháy nổ (còn gọi tắt là đèn phòng nổ hay đèn chống nổ), có tên tiếng anh là Explosion Proof Lighting, cũng có nhiều người gọi tắt là ATEX Lighting hay Ex Lighting (trong đó ATEX là một trong những bộ tiêu chuẩn chống cháy nổ phổ biến nhất hiện nay, Ex là viết tắt của từ Explosion Proof).

Đây là loại đèn chiếu sáng, được sử dụng trong những môi trường có nguy cơ cháy nổ cao (như kho xăng, dầu, nhà máy hóa chất, kho chứa hàng,…) với mục đích là hạn chế tối đa nguy cơ xảy ra cháy nổ.

Nguyên nhân xảy ra cháy nổ và cách ngăn chặn

1. Nguyên nhân xảy ra cháy nổ

Một vụ nổ được định nghĩa là một phản ứng đột ngột liên quan đến quá trình oxy hóa hóa học nhanh chóng của vật liệu dễ cháy bằng oxy gây ra sự gia tăng đồng thời áp suất, năng lượng và nhiệt độ. Có thể xảy ra cháy nổ nếu đồng thời tồn tại ba yếu tố sau theo đúng tỷ lệ.

• • Vật liệu dễ cháy.

• • Oxy trong không khí.

• • Nguồn đánh lửa.

Vì vậy, để ngăn chặn một vụ nổ xảy ra, bắt buộc phải ngăn chặn được 03 yếu tố này kết hợp lại với nhau ở một tỷ lệ phù hợp. Việc sản xuất đèn chống cháy nổ cũng cơ bản dựa trên nguyên tắc này, và tuân theo Bộ tiêu chuẩn về thiết bị điện chống cháy nổ (thường là ATEX hoặc IECEx, …)

2. Cách ngăn chặn xảy ra một vụ nổ

Thông thường, để ngăn chặn xảy ra một vụ nổ, có thể dùng đến một trong hai biện pháp dưới đây – chúng tôi xin gọi là là biện pháp bảo vệ sơ cấp và bảo vệ thứ cấp.

Bảo vệ sơ cấp

Là biện pháp ngăn chặn sự hình thành của bầu không khí nổ. Điều này có thể đạt được bằng cách:

• • Tránh hoặc hạn chế thải ra bất kỳ chất dễ cháy nào.

• • Tăng lưu thông không khí, xả khí bằng hệ thống thông gió nhân tạo hoặc thông gió tự nhiên.

• • Khử hoạt tính bằng cách thêm nitơ, carbon dioxide.

• • Giám sát và giới hạn nồng độ chất dễ cháy (tức là hệ thống phát hiện khí).

Bảo vệ thứ cấp

Thực tế, chúng ta biết rằng không dễ dàng để loại bỏ các chất dễ cháy trong các khu vực chế biến cũng như thay thế oxy trong khí quyển không phải là một lựa chọn cho các khu vực có người làm việc. Vì vậy không thể tránh được hoàn toàn bầu không khí bùng nổ bằng các biện pháp chính.

Khi đó cần có biện pháp bảo vệ nổ thứ cấp để ngăn chặn sự bắt lửa của các chất nổ. Điều này có thể đạt được bằng cách ngăn chặn bất kỳ nguồn bắt lửa nào từ các chất nổ và các biện pháp khác được thực hiện để giảm ảnh hưởng của vụ nổ đến mức không đáng kể hoặc không đáng kể bằng cách:

• • Tránh sử dụng các thiết bị tạo ra năng lượng, trực tiếp và gián tiếp, trong khu vực nguy hiểm. Năng lượng bao gồm hồ quang, tia lửa và nhiệt lượng cao.

• • Sử dụng thiết bị có nhiệt độ bề mặt thấp hơn nhiệt độ bắt lửa của chất dễ cháy ở những khu vực đó.

• • Hạn chế sử dụng năng lượng cho thiết bị điện đến mức an toàn (tức là phương pháp an toàn nội tại).

• • Hạn chế kết quả nổ có thể xảy ra trong vỏ bọc (tức là vỏ bọc chống cháy).

• • Hạn chế hồ quang hoặc tia lửa trong vỏ bọc điện bằng các biện pháp khác (tức là đổ bột, bao bọc, ngâm dầu).

Khu vực sử dụng, phân loại và kỹ chuẩn bảo vệ trong đèn chống cháy nổ

Đèn chống cháy nổ gồm rất nhiều loại, ngoài việc dựa vào các tài liệu kỹ thuật đi kèm, người dùng thường dựa vào cách marking trên nameplate của đèn phòng nổ để nắm được phân vùng nguy hiểm & kỹ thuật bảo vệ của thiết bị đó, đảm bảo đạt mức an toàn và phù hợp với môi trường sử dụng. Ví dụ: Ex d IIB T3 Gb, ….

Dưới đây là những kỹ thuật bảo vệ cơ bản nhất sử dụng cho môi trường chất khí, thường được sử dụng đối với thiết bị điện chống cháy nổ nói chung và đèn chống nổ nói riêng:

1. Khu vực sử dụng

Theo ATEX/IECEx, đèn phòng nổ được thiết kế để sử dụng cho môi trường chất khí hoặc môi trường bụi dễ cháy. Tùy thuộc vào mật độ xuất hiện, khoảng cách và nguy cơ cháy nổ, các thiết bị này được quy định sử dụng trong các phân vùng nguy hiểm sau:

Đối với khí (gas)

• • Zone 0: Khu vực trong đó môi trường dễ nổ bao gồm hỗn hợp với không khí của các chất dễ cháy ở dạng khí, hơi hoặc sương mù tồn tại liên tục hoặc trong thời gian dài hoặc thường xuyên.

• • Zone 1: Khu vực trong đó môi trường dễ nổ bao gồm hỗn hợp với không khí của các chất dễ cháy ở dạng khí, hơi hoặc sương mù có khả năng xảy ra trong hoạt động bình thường.

• • Zone 2: Một khu vực trong đó bầu không khí dễ nổ bao gồm hỗn hợp với không khí của các chất dễ cháy ở dạng khí, hơi hoặc sương mù không có khả năng xảy ra trong hoạt động bình thường nhưng nếu có xảy ra thì điều đó chỉ xảy ra không thường xuyên và sẽ tồn tại chỉ trong một thời gian ngắn.

Đối với bụi (dust)

• • Zone 20: Khu vực trong đó bầu không khí dễ nổ, ở dạng đám mây bụi dễ cháy trong không khí, tồn tại liên tục hoặc trong thời gian dài hoặc thường xuyên.

• • Zone 21: Một khu vực trong đó bầu không khí dễ nổ, dưới dạng một đám mây bụi dễ cháy trong không khí, đôi khi có thể xảy ra trong hoạt động bình thường.

• • Zone 22: Một khu vực trong đó bầu khí quyển nổ, dưới dạng một đám mây bụi dễ cháy trong không khí, không có khả năng xảy ra trong hoạt động bình thường nhưng nếu có xảy ra, sẽ chỉ tồn tại trong một thời gian ngắn.

2. Phân loại nhóm thiết bị (Equipment Group) dựa vào môi trường sử dụng

Có 03 nhóm thiết bị điện cho môi trường dễ nổ như sau:

• • Nhóm I: Thiết bị điện được sử dụng trong các mỏ dễ bị nhiễm lửa.

• • Nhóm II: Thiết bị điện được thiết kế để sử dụng trong môi trường khí nổ không phải là mỏ.

• • Nhóm III: Thiết bị điện được thiết kế để sử dụng trong môi trường bụi nổ không phải là mỏ.

Trong đó, nhóm I được dùng cho tất cả các hoạt động khai thác than dưới lòng đất (như khí metan), nhóm II & nhóm III được chia thành nhóm IIA, IIB, IIC & nhóm IIIA, IIIB, IIIC.

Về thiết bị điện nhóm II, được chia thành IIA, IIB và IIC theo bản chất của đặc tính nổ và khả năng bắt cháy của khí dễ cháy mà thiết bị có thể được lắp đặt.

Phân mục này dựa trên Khoảng cách an toàn thử nghiệm tối đa (MESG) hoặc tỷ lệ Dòng đánh lửa (EIC) tối thiểu (xem IEC 80079-20-1). MESG là chiều rộng khe hở lớn nhất giữa hai phần của buồng thử nghiệm với khe hở có thể điều chỉnh của đường dẫn ngọn lửa dài 25mm mà sự bắt lửa bên trong của hỗn hợp nổ không lan truyền ra bên ngoài trong các điều kiện thử nghiệm.

MIC là tỷ số giữa dòng điện đánh lửa tối thiểu để đốt cháy khí hoặc hơi thử nghiệm so với khí mêtan trong phòng thí nghiệm.

Về thiết bị điện nhóm III, được chia thành IIIA, IIIB và IIIC theo bản chất của bầu khí quyển bụi nổ mà nó được sử dụng.

Group IIIA: Bụi bay dễ cháy

Group IIIB: Bụi không dẫn điện

Group IIIC: Bụi dẫn điện

3. Kỹ thuật bảo vệ cho các khoanh vùng nguy hiểm trong môi trường G (Gas)

Dưới đây là các chuẩn kỹ thuật bảo vệ được thiết kế cho thiết bị chống cháy nổ nói chung và đèn chống cháy nổ nói riêng, điều mà người dùng thường thấy trên cái nameplate của thiết bị:

– Ex i (Intrinsic safety – Bảo vệ an toàn từ bên trong): Các thông số mạch điện được điều khiển để giảm năng lượng phát sinh tia lửa dưới mức có thể đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu. Trong đó, lại chia ra làm ba loại:

1. 1. ia: đảm bảo thiết bị không gây ra cháy nổ khi có sự cố của một hoặc hai thành phần lỗi xảy ra. Phù hợp sử dụng trong Zone 0.

1. 1. ib: đảm bảo thiết bị không gây ra cháy nổ khi có sự cố của một thành phần lỗi xảy ra. Được sử dụng trong Zone 1 hoặc Zone 2.

1. 1. ic: sử dụng duy nhất trong Zone 2. Đảm bảo trong điều kiện hoạt động bình thường không gây cháy nổ.

Lưu ý: Phương pháp này không bảo vệ hoàn toàn đối với kết nối hoặc vật dẫn điện hoạt động quá nhiệt.

– Ex d (Flameproof – Bảo vệ chống lửa): Các phần tử phát sinh tia lửa được chứa trong 1 hộp có khả năng không cho tia lửa này phát sinh ra ngoài hộp cho dù có sự nổ xảy ra bên trong hộp.

– Ex e (Increased safety – Bảo vệ gia tăng độ an toàn): Các thành phần trong phương pháp này được thiết kế để làm giảm sự phát sinh ra tia lửa và giảm sự hỏng hóc có thể phát sinh ra tia lửa. Phương pháp này được thực hiện bằng cách giảm nhiệt độ của thiết bị, đảm bảo tiếp xúc điện tốt, gia tăng độ cách điện và giảm khả năng thâm nhập của bụi và hơi ẩm.

– Ex m (Encapsulation – Bảo vệ bao bọc bên trong): Những thành phần có khả năng tạo tia lửa được bao bọc bởi chất dẻo nhân tạo và nhiệt độ bề mặt được điều khiển thấp hơn yêu cầu. Sự quá nhiệt hoặc sự phá hủy các thành phần này được ước định và đề phòng để tối thiểu hóa ảnh hưởng đến sự bảo vệ. Ex m phân ra làm hai loại:

1. 1. ma: sử dụng trong Zone 0, Zone 1 và cả Zone 2

1. 1. mb: sử dụng trong Zone 1 và Zone 2

– Ex o (Liquid immersion – Bảo vệ ngâm trong dầu): Đây là kỹ thuật được sử dụng cho các thiết bị được ngâm trong dầu. Dầu đóng vai trò chất xúc tác.

– Ex p (Pressurized – Bảo vệ theo kiểu tạo áp suất trong hộp): Áp suất dương tĩnh được duy trì trong hộp để ngăn chặn sự thâm nhập của khí gây cháy vào bên trong hộp. Yếu tố cần thiết của phương pháp này là hệ thống theo dõi liên tục để bảo đảm sự tin cậy của chúng và xả khí mỗi khi mở hộp bảo trì. Ex p được phân ra làm ba loại:

1. 1. px: sử dụng trong phạm vi Zone 1 đến khu vực bình thường (non-incendive)

1. 1. py: sử dụng trong Zone 1 và Zone 2

1. 1. pz: sử dụng trong phạm vi Zone 2 và khu vực bình thường (non – incendive)

– Ex q (Powder filling – Bảo vệ theo kiểu lấp đầy 1 hợp chất vào hộp): Kỹ thuât này đòi hỏi các phần tử phát sinh tia lửa đặt trong 1 hộp chứa đầy bởi hạt thạch anh hoặc thủy tinh. Những hạt này sẽ bít kín hộp làm hơi nóng giữ lại không thóat được ra ngòai. Phương pháp nàyđược phát triển để bảo vệ bộ pin công suất lớn và thường được sử dụng trong các thiết bị có cấp bảo vệ Ex e.

– Ex n (Type of protection – Bảo vệ phát sinh tia lửa): Trong phương pháp này, các điểm nối phải đảm bảo độ tin cậy tuy nhiên không yêu cầu cao như Ex e. Ở những nơi bề mặt bên trong nóng hơn cấp nhiệt độ yêu cầu thì chúng cần được bao bọc chặt chẽ để ngăn chặn sự thâm nhập của khí gây cháy. Đây là kỹ thuật ngăn sự thoát hơi. Khái niệm “Không đánh lửa” cũng yêu cầu cấp bảo vệ thâm nhập IP65 hoặc cao hơn được thiết kế. Có các loại Ex n như sau:

1. 1. nA: bảo vệ theo kiểu thiết bị không phát sinh tia lửa.

1. 1. nR: bảo vệ ngăn sự thoát hơi ra bên ngoài.

Hướng dẫn phân loại đèn chống cháy nổ

Đèn chiếu sáng công nghiệp thông thường và đèn chiếu sáng chống cháy nổ đều giống nhau về bản chất, chỉ khác đèn chiếu sáng chống cháy nổ được thiết kế đáp ứng các tiêu chuẩn về an toàn phòng chống cháy nổ của ATEX/IECEx, và được kiểm tra nghiêm ngặt để được cấp giấy chứng nhận của những tổ chức này.

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại đèn phòng nổ, tùy thuộc vào tiêu chí phân loại mà đèn phòng nổ được chia thành nhiều loại. Sau đây, Makgil xin phân loại đèn chống nổ theo hai tiêu chí cơ bản sau đây:

1. Theo cấu tạo & nguyên lý hoạt động từng loại đèn

Đèn huỳnh quang

Có tên tiếng anh là Flourescent lighting, là dòng đèn được phát hiện lâu đời, từ những năm 1902 bởi kỹ sư người Mỹ Peter Cooper Hewitt. Hiện nay đèn huỳnh quang dần được thay thế bởi đèn LED với những ưu thế vượt trội. Đèn huỳnh quang chủ yếu được sử dụng ở dạng tuýp, do cơ chế phát sáng của đèn huỳnh quang được diễn ra trong ống thủy tinh hình trụ bịt kín.

Đèn LED

Là tên viết tắt của Light Emitting Diode Lighting, còn gọi là đèn điôt phát quang, là dòng đèn được sử dụng phổ biến nhất hiện nay, thay thế hầu hết các loại đèn khác.

Đèn LED ra đời năm 1962 bởi Nick Holonyak Jr., tới nay được sử dụng ở tất cả các nơi trên thế giới.

Đèn LED có khả năng tiết kiệm năng lượng, tuổi thọ tuyệt vời và cấu tạo đơn giản hơn nhiều so với đèn huỳnh quang. Đèn LED được thiết kế cho tất cả các dòng đèn tuýp, đèn cao áp, đèn báo hiệu,…

Đèn halogen

Là một loạt bóng đèn sợi đốt, được sử dụng rất nhiều trước khi đèn LED ra đời, sử dụng dây tóc có khả năng phát sáng khi nhiệt độ tăng cao, được sử dụng nhiều cho các thiết bị chiếu sáng ngoài trời.

Năm 2016, các nước thành viên EU đã quyết định ngưng sử dụng loại bóng đèn này do những nhược điểm & ảnh hưởng tới con người & môi trường của loại đèn này mang lại. Tuy nhiên hiện nay, vẫn còn một số ít các đơn vị sử dụng và đang dần được thay thế toàn bộ bởi đèn LED.

Đèn Metal Halide

Ra đời năm 1912 bởi kỹ sư Robert Reiling, còn gọi là đèn halogen kim loại, Metal halides là hợp chất được hình thành khi kết hợp các phần tử kim loại và halogen. Đèn Metal Halide là đèn tạo ra ánh sáng bằng cách cho dòng điện đi qua hỗn hợp giữa khí mê-tan và khí metal halide.

Đây là loại đèn thường được sử dụng với những ứng dụng cao áp, công suất lớn nhưng hiện nay cũng đang dần được thay thế hầu hết bởi đèn LED.

Đèn Sodium

Còn gọi là đèn Natri áp suất cao, ra đời từ năm 1966, có độ rọi lớn hơn đèn thủy ngân, huỳnh quang hoặc sợi đốt và có màu tự nhiên hơn so với đèn Natri áp suất thấp. Đây là dòng đèn được sử dụng nhiều với những ứng dụng cao áp, lắp đặt ở vị trí trên cao, tuy nhiên đến nay cũng được thay thế hầu hết bởi đèn LED.

Như vậy, trong 05 dòng đèn trên, thì đèn LED được sử dụng rộng rãi & đang dần thay thế cho hầu hết các loại đèn còn lại. Đối với các ứng dụng đèn chống cháy nổ cũng vậy, nó được coi là xu thế để chiếm lĩnh, thay thế cho 04 dòng đèn còn lại với những ưu điểm vượt trội.

2. Dựa vào mục đích sử dụng

Đèn tuýp

Có tên tiếng anh là Tube Lighting Fixture hay Linear Lighting Fixture, là loại đèn thường có công suất nhỏ và thường được sử dụng phổ biến ở những khu vực chiếu sáng có diện tích & chiều cao vừa phải – thông thường ≤ 04m như trong phòng làm việc, container, các sàn thao tác, cầu cảng,…

Đèn pha

Có tên tiếng anh là Floodlight, là loại đèn thường có công suất vừa và lớn và thường được lắp đặt ở những vị trí cao, cần góc chiếu rộng như chiếu sáng đường trong nhà máy, trên đỉnh bồn, trong các nhà kho, nhà chứa,… Đèn pha Floodlight thường được chia làm 02 loại sau:

• • Đèn pha Highbay: Thường dùng cho những ứng dụng có chiều cao từ 6m trở lên, tính từ mặt sàn tới điểm treo đèn, có công suất trên 100W.

• • Đèn pha Lowbay: Thường dùng cho những ứng dụng có chiều cao 4m-6m, tính từ mặt sàn tới điểm treo đèn, thường có công suất từ 100W trở xuống.

Đèn cảnh báo tín hiệu

Là các loại đèn được dùng với mục đích cảnh báo cho người dùng như báo thoát hiểm khẩn cấp, đèn báo cháy, đèn báo không, đèn báo tín hiệu giao thông,…

Lưu ý khi mua đèn chống cháy nổ

Trên thị trường hiện nay, có rất nhiều chủng loại đèn chống cháy nổ với đủ mức giá cả, từ vài chục triệu cho tới vài trăm nghìn đồng đều có. Vậy nguyên nhân của sự chênh lệch này do đâu?

• • Thứ nhất, có nhiều sản phẩm, thương hiệu trong nước và xuất xứ từ Trung Quốc, được sản xuất với chất lượng rất thấp, không đảm bảo an toàn chống cháy nổ. Mặc dù không được tổ chức, đơn vị nào đủ chức năng kiểm tra và cấp chứng chỉ như ATEX/IECEx, nhưng những đèn này vẫn đăng tải thông tin là đạt đầy đủ các tiêu chuẩn này.

• • Thứ hai, do ngành công nghiệp này còn mới và đang trong giai đoạn phát triển, nên nhiều người dùng chưa kịp trang bị những kiến thức cần thiết để tìm hiểu sâu và phân biệt về các tiêu chuẩn chống cháy nổ. Chỉ một số kỹ sư, chuyên gia trong các ngành công nghiệp đặc thù như dầu khí, hóa chất là được trang bị kiến thức về lĩnh vực này.

• • Thứ ba, chưa có các tổ chức đào tạo các kiến thức về lĩnh vực thiết bị chống cháy nổ này. Chỉ mới gần đây, từ năm 2017 mới có đơn vị chất lượng duy nhất là TESV – Chi nhánh của Trainor Na Uy, là đơn vị cung cấp các khóa đào tạo về thiết bị ex và cấp chứng chỉ. Khách hàng doanh nghiệp, cá nhân có thể tham khảo thêm các khóa học từ TESV qua trang web chính thức: https://www.tesv.no.

• • Thứ tư, do một số luật định của Pháp luật Việt Nam còn đang hoàn thiện, chưa có tiêu chuẩn cụ thể và khắt khe cho các thiết bị điện chống cháy nổ này, nên vẫn còn nhiều sản phẩm chưa có những chứng chỉ của tổ chức uy tín công nhận tràn lan trên thị trường.

Lý do vì sao có những thiết bị điện chống cháy nổ được cấp chứng chỉ ATEX/IECEx lại có giá thành cao đến vậy?

Chi phí nguyên vật liệu chỉ là một phần trong số đó. Phần còn lại là chi phí nhân sự, nhà máy đạt tiêu chuẩn để xin cấp được chứng chỉ ATEX/IECEx rất cao. Để được cấp chứng chỉ ATEX/IECEx, nhà sản xuất phải tuân thủ một quy trình sản xuất cực kỳ nghiêm ngặt, đồng thời các sản phẩm phải được kiểm tra vô cùng khắt khe. Thời gian để được cấp chứng chỉ ATEX/IECEx cho một sản phẩm cũng khá lâu, đây là lý do vì sao một nhà máy thường có chứng chỉ ATEX/IECEx từ các tổ chức khác nhau cho các dòng sản phẩm khác nhau.

Tóm lại, việc lựa chọn những thiết bị chống cháy nổ vô cùng quan trọng, nó liên quan trực tiếp tới an toàn của toàn bộ nhà máy, hậu quả là vô cùng nặng nề. Người dùng nên trang bị tốt những kiến thức, đồng thời tìm hiểu để lựa chọn những thương hiệu có uy tín, đơn vị cung cấp có năng lực tư vấn tốt, sản phẩm và nhà máy được cấp những chứng chỉ quốc tế như ATEX/IECEx.

Makgil – Đơn vị cung cấp đèn chống cháy nổ chất lượng và uy tín

Makgil Việt Nam với sự đào tạo bài bản chuyên sâu cho nhân sự, đồng thời với sự hợp tác lâu năm – nhà phân phối ủy quyền của hai trong những thương hiệu hàng đầu thế giới là Appleton (Emerson)/France và Alloy Industry/Thailand luôn cam kết đồng hành và hỗ trợ khách hàng tối đa với những giải pháp và chất lượng tuyệt vời nhất về thiết bị phòng nổ nói chung và đèn chống cháy nổ nói riêng.

Vì sự an toàn của khách hàng và uy tín của bản thân, Makgil Việt Nam không cung cấp những sản phẩm kém chất lượng có nguồn gốc Trung Quốc (trừ những thương hiệu hàng đầu thế giới có nhà máy đặt tại China), những sản phẩm không có chứng chỉ ATEX/IECEx.

Đội ngũ của Makgil Việt Nam hân hạnh được hỗ trợ tư vấn, phục vụ mọi yêu cầu của khách hàng theo thông tin chi tiết dưới đây:

CÔNG TY TNHH MAKGIL VIỆT NAM

Trụ sở chính: 18/21 Nguyễn Văn Dung, Phường 06, Quận Gò Vấp, TP. Hồ Chí Minh

Chi nhánh Hà Nội: Số 130 D4 Khu đô thị mới Đại Kim, Đại Kim, Hoàng Mai, Hà Nội

Điện thoại: 02866-572-704

Fax: 02822-026-775

Website: https://makgil.com     Email: info@makgil.com

Zalo: 0902 988 005      –       0932 798 882 –      0902 949 40