Häufige Stopps von Explosionssicheren Motoren in unterirdischen Kohlebergwerken?

Brancheneinblicke zu explosionsgeschützten Hochspannungsmotoren | Häufige Ausfälle explosionsgeschützter Motoren in unterirdischen Kohlebergwerken? IEC-Standarddesign als Weg zur Verbesserung der Zuverlässigkeit

Hintergrund- und Schmerzpunktidentifizierung

Im Kohlebergbau unter Tage werden Motoren oft in explosionsgefährdeten Umgebungen betrieben, die Mischungen aus Methangas und Kohlenstaub enthalten, was extrem hohe Anforderungen an die explosionssichere Leistung und Betriebszuverlässigkeit der Ausrüstung stellt. Das Hauptförderbandantriebssystem in einem großen Bergbaugebiet verwendete ursprünglich explosionsgeschützte Motoren. Aufgrund von Problemen mit unzureichender Abdichtung der explosionsgeschützten Struktur und unzureichender Lagerlebensdauer kam es innerhalb eines Zeitraums von sechs Monaten mehrfach zu Schutzauslösungen und ungeplanten Abschaltungen.

Die Hauptschmerzpunkte konzentrieren sich auf:

1. Risiko eines Versagens der explosionsgeschützten Struktur:​ Der Spalt an druckfesten Verbindungen überschritt die Standardgrenzwerte und birgt die Gefahr, dass sich interne Lichtbögen nach außen ausbreiten.

2. Kurze Lagerlebensdauer:​ Die ursprüngliche Lebensdauer des Lagers betrug nur etwa 20.000 Stunden und lag damit weit unter den Anforderungen für den Dauerbetrieb.

3. Instabile Wartungszyklen:Der Fettwechsel beruhte auf manueller Erfahrung und es fehlten einheitliche technische Richtlinien.

Szenario-Implementierung: Anwendung druckfest gekapselter Motoren nach IEC-Norm Ex d IIB T4

Um die oben genannten Probleme anzugehen, führte das Bergbaugebiet explosionsgeschützte Hochspannungsmotoren Ex d IIB T4 ein, die den Normen IEC 60034-1 und IEC 60079-1 entsprechen. Diese Motoren wurden speziell für unterirdische Kohlebergwerke entwickelt und können dem internen Explosionsdruck standhalten, ohne die Explosion zu übertragen, wodurch sie für Umgebungen geeignet sind, die Methan und Kohlenstaub enthalten.

Wichtige technische Parameter:

Technische Analyse: Weg zur Verbesserung der Zuverlässigkeit

1. Druckfestes Strukturdesign​

   Das Gehäuse besteht aus hochfestem Gusseisen mit präzisionsgefertigten druckfesten Verbindungen, um sicherzustellen, dass Spaltbreite und Oberflächenrauheit den Anforderungen der IEC 60079-1 entsprechen. Dadurch kann es einem unmittelbaren inneren Explosionsdruck ohne bleibende Verformung standhalten.

2. Langlebige Lagerkonfiguration​

   Verwendet von SKF abgedichtete Rillenkugellager mit einer berechneten L10-Lebensdauer von ≥ 40.000 Stunden. Die Fettfüllmenge wird basierend auf der Betriebsgeschwindigkeit und dem Temperaturanstieg optimiert, um vorzeitige Ausfälle aufgrund unzureichender Schmierung zu reduzieren.

3. Standardisierter Wartungsplan​

   Wartungszyklen werden gemäß IEC-Standards festgelegt: Überprüfen Sie alle 8.000 Betriebsstunden die Vibration und Temperatur der Lager; Ersetzen Sie das Fett alle 16.000 Stunden und zeichnen Sie die Daten auf, um ein nachverfolgbares Wartungsarchiv zu erstellen.

Anwendungsergebnisse

Während des sechsmonatigen Betriebs nach der Umrüstung in diesem Bergbaugebiet kam es beim Förderantriebsmotor zu keinem Auslösen des explosionsgeschützten Schutzes. Die Anlagenverfügbarkeit stieg von 94,2 % auf 98,5 % und die mittlere Zeit zwischen Ausfällen (MTBF) erhöhte sich auf über 7.200 Stunden. Die Fettwechselzyklen wurden stabilisiert, wodurch ungeplante Ausfallzeiten und manuelle Inspektionskosten reduziert wurden.

Brancheneinblicke und Auswahlempfehlungen

Bei explosionsgeschützten Motoren in unterirdischen Kohlebergwerken sollten sich Auswahl, Betrieb und Wartung auf Folgendes konzentrieren:

1. Anpassung der Explosionsschutzzertifizierung an die Bedingungen:​ Es muss bestätigt werden, dass das Explosionsschutzniveau mit der Gas-/Staubkategorie übereinstimmt.

2. Gehäuse- und Dichtungsstruktur:​ Die Präzision der Gelenkoberfläche und die Druckfestigkeitsfähigkeit sind die Sicherheitsgrundlage.

3. Lebensdauerdesign der Schlüsselkomponenten:Die Lebensdauer des Lager- und Isoliersystems sollte mit der angestrebten Lebensdauer der gesamten Maschine übereinstimmen.

4. Standardisierte Wartung:​ Richten Sie Wartungszyklen und Aufzeichnungssysteme nach internationalen Standards ein, um menschliches Versagen zu reduzieren.

Abschluss

Der explosionsgeschützte Hochspannungsmotor Ex d IIB T4, der gemäß IEC-Normen entwickelt wurde und in Kombination mit langlebigen Lagern und standardisierter Wartung die Betriebszuverlässigkeit von Geräten in unterirdischen Kohlebergwerken erheblich verbessern kann. Diese Lösung ist nicht nur auf Hauptförderantriebe anwendbar, sondern kann auch auf andere wichtige Geräte wie Hebezeuge, Lüftungsventilatoren und Entwässerungspumpen ausgeweitet werden, um eine stabile Stromversorgung für eine sichere Minenproduktion zu gewährleisten.