Guía de accionamiento para tratamiento de aguas residuales de la serie YB2 de Korea Ever-Power · Serie YB2

Motor antiexplosivo para planta de tratamiento de aguas residuales:
Guía de accionamiento de la bomba de lodos, el digestor y la zona de gas

Las plantas de tratamiento de aguas residuales manejan simultáneamente múltiples sustancias peligrosas: lodos residuales que contienen sulfuro de hidrógeno (H₂S) liberado durante la digestión, biogás (principalmente metano) generado en digestores anaeróbicos y efluentes industriales que contienen disolventes orgánicos volátiles. Los requisitos de los motores varían según la ubicación de la planta: las áreas de digestores anaeróbicos requieren motores antideflagrantes para las zonas de gas metano, las áreas de extracción de H₂S requieren certificación Ex d para el grupo de gases sulfurosos, y las áreas de bombeo de lodos exteriores requieren protección IP55 con recubrimientos resistentes a la corrosión. Esta guía cubre la especificación completa de los motores para variadores de velocidad de plantas de tratamiento de aguas residuales que utilizan la serie YB2 de Korea Ever-Power.

Biogás Ex d IIB T4
Área de digestión de la zona 1
IP55 para exteriores
Recubrimiento resistente al H₂S
0,55–200 kW

IIB
Grupo de metano y biogás
T4
Límite de superficie de 135 °C
Zona 1
Interior del edificio del digestor
IP55
Área de lodos al aire libre
H₂S
Recubrimiento resistente a los sulfuros

Planta de tratamiento de aguas residuales con motor a prueba de explosiones YB2, digestor de biogás Zona 1 ATEX Ex d IIB T4, bomba de lodos Corea Ever-Power

Motor antideflagrante Korea Ever-Power serie YB2 Ex d IIB T4: la especificación de motor certificada para todas las ubicaciones de Zona 1 y Zona 2 en edificios de digestores anaeróbicos, áreas de manejo de biogás e instalaciones de deshidratación de lodos en plantas de tratamiento de aguas residuales donde pueden estar presentes mezclas de gases de metano y sulfuro de hidrógeno.

1. Zonas de gases peligrosos de la planta de tratamiento de aguas residuales

Una planta moderna de tratamiento de aguas residuales cuenta con varias áreas diferenciadas con distintos riesgos de gases peligrosos. No todas las áreas de la planta requieren motores a prueba de explosiones (las balsas de aireación, los clarificadores y las áreas de dosificación de productos químicos de una planta municipal estándar de tratamiento de aguas residuales operan en condiciones no clasificadas), pero las áreas que manejan biogás, lodos y efluentes industriales requieren una clasificación cuidadosa de áreas peligrosas.

Zona 1 — Interior del digestor y áreas adyacentes

Interiores de edificios de digestores anaeróbicos, interiores de globos de almacenamiento de biogás, galerías de tuberías de biogás y áreas a menos de 1 m de grupos de válvulas y accesorios de biogás. El biogás es principalmente metano (60 a 70%) con CO₂ y trazas de H₂S. El metano se clasifica como IIA (autoignición 537 °C). La mezcla combinada de biogás se clasifica como IIB debido al contenido de H₂S. Todos los motores en las áreas de digestores de la Zona 1 deben ser YB2 Ex d IIB T4. Esto incluye accionamientos de motores de compresores de biogás, motores de bombas de mezcla de digestores y cualquier equipo eléctrico montado en el edificio del digestor.

Zona 2 — Perímetro del edificio del digestor

La zona exterior al edificio del digestor, a menos de 3 m de cualquier salida de ventilación, escotilla de acceso o entrada de tubería, se considera Zona 2. En esta zona perimetral puede haber biogás durante actividades de mantenimiento, anomalías en el sistema de ventilación o pequeñas fugas de gas en juntas bridadas. Los motores exteriores en las zonas perimetrales de la Zona 2 deben ser motores YB2 Ex d IIB T4 o equivalentes con certificación para Zona 2; los motores Y2 estándar no son aceptables ni siquiera en zonas exteriores de la Zona 2.

Exposición al H₂S: no clasificado pero corrosivo.

El sulfuro de hidrógeno se libera de los lodos en concentraciones que generalmente están por debajo del rango explosivo (LIE 4% en el aire), pero por encima del umbral de olor tóxico y por encima del nivel que ataca agresivamente los recubrimientos a base de cobre, plata y hierro. Las áreas de espesamiento de lodos, los edificios de deshidratación y los lechos de secado de lodos pueden no clasificarse como zonas peligrosas por riesgo de explosión (si las concentraciones de H₂S se mantienen por debajo del LIE 25%), pero todos los motores en estas áreas deben estar especificados con recubrimientos resistentes al H₂S y cajas de terminales selladas para evitar la corrosión rápida de los componentes eléctricos.

2. Clasificación de los grupos de gases biogás y H₂S

Resumen sobre riesgos de gases en aguas residuales
Metano (CH₄)
Grupo de gases: IIA
LEL: 5% v/v en el aire
UEL: 15% v/v
Autoignición: 537 °C
Clase T requerida: T1
YB2 IIB T4: cubre IIA
Sulfuro de hidrógeno (H₂S)
Grupo de gases: IIB
LEL: 4% v/v en el aire
UEL: 46% v/v
Autoignición: 260 °C
Clase T requerida: T3
YB2 IIB T4: cubre IIB T3
Mezcla de biogás
60–70% CH₄, 30–40% CO₂, 0,5–2% H₂S
El contenido de H₂S impulsa al grupo hacia IIB.
Clase T: T3 para el componente H₂S
YB2 IIB T4 cubre todo el biogás
Certificado ATEX + IECEx
Cobertura YB2 IIB T4
El grupo IIB abarca el metano (IIA) y el H₂S (IIB). La temperatura T4 a 135 °C de superficie máxima proporciona un margen adecuado por encima de la autoignición del H₂S (260 °C). La especificación YB2 IIB T4 individual cubre todos los requisitos de la zona de biogás de aguas residuales.

3. Clasificación de la zona de digestión anaeróbica en la práctica

Edificio del digestor — Zona 1 en toda la zona

Un edificio con digestor cubierto (común en climas fríos donde el digestor debe protegerse de la congelación) se clasifica como Zona 1 en todo su interior, ya que el biogás puede acumularse dentro de la envolvente del edificio en concentraciones explosivas si falla la ventilación o durante el acceso de mantenimiento al digestor. Todos los motores dentro del edificio del digestor (bombas de recirculación de lodos, accionamientos de bombas de mezcla, accionamientos de compresores de gas y accionamientos de bombas de intercambiadores de calor) deben ser YB2 Ex d IIB T4. La clasificación eléctrica se aplica incluso a los motores en pasillos y áreas de servicio dentro del perímetro del edificio.

Digestor de techo abierto — Zona 1 Por encima de la tapa

Los digestores con forma de huevo o cilíndricos con tapa de gas flotante tienen la Zona 1 por encima de la tapa de gas y a menos de 1 m de la válvula de alivio de gas, la conexión de salida de gas y las conexiones de medición de nivel. La Zona 2 se extiende de 1 a 3 m más allá del límite de la Zona 1. Cualquier motor mezclador externo montado en la pared o el techo del digestor dentro del límite de la Zona 1 debe ser YB2 Ex d IIB T4. Los accionamientos de agitadores externos en la pared del digestor pueden estar en la Zona 2 si su posición de montaje está a más de 1 m de cualquier salida de gas; confirme con el plano de clasificación de área peligrosa para el diseño específico del digestor.

4. Área de la bomba de lodos con protección IP55 y contra la corrosión.

Las zonas de manipulación de lodos fuera de las zonas clasificadas de biogás siguen presentando un entorno exigente para los motores: instalación al aire libre expuesta a la lluvia y a la limpieza con manguera; atmósfera de H₂S en concentraciones inferiores al límite inferior de explosividad (LIE), pero altamente corrosivas (de 1 a 50 ppm de H₂S); y lavado frecuente de superficies de hormigón con agua que contiene lodos y productos químicos de tratamiento. La clasificación mínima de protección es IP55, y el revestimiento resistente a la corrosión es esencial para los motores en estas zonas, incluso cuando no se requiere certificación de protección contra explosiones.

Protección IP55 para zonas exteriores con lodos.

Las estaciones de bombeo de lodos, los accionamientos de espesadores, los accionamientos de prensas deshidratadoras y los accionamientos de centrífugas en áreas exteriores de manejo de lodos requieren un grado de protección IP55 como mínimo. La limpieza con manguera de superficies de concreto y equipos dirige regularmente chorros de agua hacia las carcasas de los motores. La protección IP55 contra chorros de agua evita la entrada de agua que podría causar el deterioro del aislamiento en atmósferas de H₂S.

Marco de hierro fundido frente a marco de aluminio en H₂S

Los bastidores de hierro fundido (estándar en la serie YB2 Ex d según IEC 112 y superiores) son más resistentes a la corrosión por H₂S que los bastidores de aluminio pintado utilizados en los motores Y2 estándar hasta IEC 100. Cuando la capa de pintura se daña, ya sea por impacto mecánico o degradación por rayos UV, el aluminio expuesto se oxida y el H₂S acelera la corrosión. El bastidor de hierro fundido YB2 con imprimación epoxi de grado marino y capa superior de poliuretano ofrece una durabilidad superior en entornos con H₂S.

Caja de terminales sellada para H₂S

El H₂S ataca rápidamente las terminaciones de cables de cobre y los cuerpos de prensaestopas de latón. Se forman depósitos de sulfuro de cobre en las superficies de los terminales, lo que aumenta la resistencia de contacto y puede provocar el sobrecalentamiento de la conexión. La caja de terminales sellada IP55 YB2 impide que el H₂S penetre y dañe los terminales. Se recomienda utilizar insertos de terminales de cobre estañado o acero inoxidable cuando se prevean concentraciones de H₂S superiores a 10 ppm.

5. Ataque de H₂S a recubrimientos de motores estándar

Motor estándar frente a YB2 en un entorno de aguas residuales con H₂S.
Motor estándar de aluminio Y2 en zona de lodos de H₂S:
Año 1: Ampollas en la pintura en arañazos y bordes de agujeros de pernos por ataque de ácido H₂S debajo de la película de pintura → Año 2: Picaduras de aluminio expuestas, depósitos de óxido blanco en la superficie del marco → Año 3: Corrosión por picaduras severa a través de la pared del marco en algunas áreas, la resistencia de aislamiento comienza a disminuir por H₂S y entrada de humedad → Año 4-5: Se requiere reemplazo del motor.
Hierro fundido YB2 con revestimiento epoxi marino:
Años 1–5: El recubrimiento mantiene su integridad; el H₂S no llega al sustrato de hierro fundido → Año 5: Se aplica un recubrimiento de retoque en el intervalo de mantenimiento para cualquier daño menor por impacto → Año 10+: El motor continúa en servicio con inspección y retoque anuales; la caja de terminales sellada IP55 evita el ataque de H₂S a las terminaciones de los cables de cobre durante toda su vida útil.

La justificación económica para especificar el motor YB2 en entornos de aguas residuales con H₂S es convincente, incluso cuando no se requiere protección contra explosiones. La vida útil de 2 a 3 veces mayor del motor de hierro fundido YB2 en comparación con un motor de aluminio Y2 estándar en atmósfera de H₂S genera mayores ahorros en costos de reemplazo y mano de obra que el costo adicional inicial del YB2 durante su primer ciclo de reemplazo.

6. Korea Ever-Power YB2 para el tratamiento de aguas residuales

El motor Korea Ever-Power YB2 Ex d IIB T4 ofrece una única especificación que cubre tanto la protección contra explosiones de Zona 1/2 para áreas de biogás como la resistencia superior a la corrosión necesaria en áreas de manejo de lodos con H₂S. La carcasa de hierro fundido IP55 resiste la corrosión por H₂S para una vida útil superior a 10 años en entornos de aguas residuales. La certificación Ex d IIB T4 cubre los grupos de gases metano (IIA) y sulfuro de hidrógeno (IIB) con un solo tipo de motor, lo que simplifica la especificación del motor y el inventario de repuestos en toda la planta de tratamiento de aguas residuales. La gama completa YB2 está disponible en sección del motor a prueba de explosionesPara especificaciones de motores de bombas y sopladores para plantas de tratamiento de aguas residuales de gran tamaño superiores a 75 kW, póngase en contacto con nosotros. Corea Ever-Power.

YB2 — Datos de la planta de tratamiento de aguas residuales
Proceso de dar un título ATEX + IECEx Ex d IIB T4
Cobertura de gas Metano IIA + H₂S IIB
Idoneidad de la zona Zona 1 y Zona 2
Marco Hierro fundido (resistente al H₂S)
Clasificación IP IP55
Revestimiento Epoxi marino + poliuretano
Rango de potencia 0,55–200 kW
Temperatura de la superficie T4 = 135 °C máximo

7. Aplicaciones de las plantas de tratamiento de aguas residuales

Motor a prueba de explosiones, digestor de tratamiento de aguas residuales, biogás, bomba de lodos Zona 1 YB2 ATEX Corea Ever-Power

Mezcla y manejo de gases en digestores anaeróbicos

Los motores de las bombas de recirculación de lodos del digestor (de 5,5 a 22 kW, Zona 1), los motores de los compresores de recirculación de biogás (de 7,5 a 30 kW, Zona 1), los motores de las bombas de las boquillas de mezcla de gas (de 3,0 a 11 kW, Zona 1) y los motores de las bombas de los intercambiadores de calor del digestor (de 1,5 a 7,5 kW, Zona 1 o 2) deben ser YB2 Ex d IIB T4. En los edificios de digestores con ventilación mecánica, los motores de los ventiladores también se encuentran en la Zona 1 si están instalados en el interior del edificio y deben contar con la certificación YB2.

Bomba de lodos con motor a prueba de explosiones para deshidratación de aguas residuales exteriores con H2S YB2 IP55 Corea Ever-Power

Manejo y deshidratación de lodos

Motores para bombas de lodos brutos (de 3,0 a 22 kW), motores para rastrillos de espesadores (de 0,75 a 5,5 kW), motores para bombas de alimentación de prensas de banda y centrífugas (de 2,2 a 15 kW) y motores para transportadores de torta de lodos (de 0,55 a 3,0 kW). Estas áreas pueden no estar clasificadas como zonas de explosión, pero requieren un recubrimiento resistente al H₂S y protección IP55. El motor YB2 ofrece protección contra explosiones y resistencia a la corrosión en una única especificación para toda la planta.

Componentes auxiliares del motor de cogeneración de biogás

Bombas de agua de refrigeración y ventiladores de la sala de máquinas para sistemas de cogeneración de biogás. La sala de máquinas se encuentra en la Zona 1 dentro del recinto del motor de biogás y en la Zona 2 en el área de la sala de máquinas. Potencia YB2 de 1,5 a 11 kW para bombas de refrigeración y ventiladores dentro del perímetro de la sala de máquinas.

Planta de mejora de biogás

Las plantas de mejora de biometano (absorción por cambio de presión o separación por membrana) comprimen el biogás hasta alcanzar la calidad necesaria para su inyección en la red. Los accionamientos de los motores de los compresores y de todas las bombas y ventiladores auxiliares dentro del edificio de procesamiento de gas son de Zona 1. Potencia nominal: YB2 de 5,5 a 55 kW para los accionamientos auxiliares de los compresores.

Tratamiento de efluentes industriales

Tratamiento de aguas residuales industriales que manejan efluentes contaminados con COV provenientes de plantas químicas, alimentarias o farmacéuticas. Cuando el efluente contiene COV inflamables por encima de 25% LEL en el espacio de cabeza del tanque de tratamiento, se aplica la clasificación de Zona 1 o Zona 2. YB2 IIB T4 para todos los motores en zonas clasificadas.

Cribado y manejo de arena

Accionamientos de transportadores de cribado, motores de clasificadores de arena y accionamientos de compactadores de cribado en la entrada de la planta. Expuestos a H₂S proveniente de aguas residuales; no clasificados como explosivos, pero con un entorno corrosivo. Se utiliza un motor YB2 de 0,55 a 3,0 kW para los accionamientos de la entrada, en sustitución del Y2 estándar, para prolongar su vida útil.

Mecanizado de precisión de hierro fundido Ever-Power YB2 de Corea

Mecanizado de hierro fundido

Aguas residuales de prueba de la máquina Ever-Power YB2 Ex d de Corea

Prueba de explosión

Motor para aguas residuales Ever-Power ATEX IECEx de Corea

ATEX e IECEx

Exportación mundial de motores para aguas residuales de Korea Ever-Power

Exportación global

8. Preguntas frecuentes

¿Es necesario que el motor del tanque de aireación de una planta municipal de tratamiento de aguas residuales cuente con certificación a prueba de explosiones?

No. La balsa de aireación de una planta municipal de lodos activados no se clasifica como zona peligrosa porque las aguas residuales que se airean son aeróbicas; no se produce una cantidad significativa de gases inflamables en las concentraciones necesarias para la clasificación como atmósfera explosiva. Los motores de los aireadores de superficie o de los sopladores de aireación sumergidos en las balsas de aireación suelen ser motores estándar Y2 o YS con protección IP55 para uso en exteriores. Los motores a prueba de explosiones solo se requieren en las zonas anaeróbicas de la planta, principalmente en el edificio del digestor, el almacenamiento de gas y cualquier área cerrada de manejo de lodos donde sea posible la acumulación de biogás. Consulte siempre el documento de clasificación de zonas peligrosas del sitio, que debe ser preparado por una persona competente para cada planta de tratamiento de aguas residuales, antes de especificar los tipos de motor para cualquier área de la planta.

¿Qué mantenimiento requieren los motores YB2 en entornos de aguas residuales con H₂S?

Además de la inspección eléctrica estándar (estado de los cojinetes, medición de la resistencia de aislamiento, inspección de la caja de terminales), los motores YB2 en entornos de aguas residuales con H₂S requieren una inspección visual anual del estado del recubrimiento externo. Cualquier área donde la pintura haya sido dañada por impacto, abrasión o degradación UV debe retocarse con imprimación epoxi de grado marino y capa superior de poliuretano antes de que la corrosión progrese a la superficie de hierro fundido. Para los motores de Zona 1 y Zona 2, también se aplican los requisitos de inspección periódica de la norma IEC 60079-17, que confirman que todos los sujetadores estén presentes, la tapa de la caja de terminales esté correctamente sellada, los prensaestopas Ex d estén apretados y el bastidor del motor no esté corroído estructuralmente. Mantenga registros fotográficos de cada inspección para documentar la tendencia del estado del recubrimiento durante la vida útil del motor. En áreas con alto contenido de H₂S (superior a 50 ppm), reduzca el intervalo de inspección a cada 6 meses durante los primeros 3 años de servicio para establecer la tasa de corrosión real en esa ubicación.

¿Puedo usar un variador de frecuencia para controlar la velocidad de la bomba de lodos en la zona de digestión de una planta de tratamiento de aguas residuales?

Sí, y el control de velocidad VFD en las bombas de recirculación de lodos del digestor proporciona un ahorro energético significativo y mejora el control del proceso de digestión. El VFD debe instalarse fuera del área clasificada como Zona 1, en una sala MCC separada o en un recinto presurizado Ex p. El motor que conecta el VFD a la bomba debe ser el YB2 Ex d IIB T4, independientemente de la ubicación del VFD. Para el lado del motor, especifique el YB2 con un soplador de refrigeración forzada IC416 en lugar del ventilador estándar montado en el eje IC411, para que el motor pueda entregar el par máximo a velocidad reducida de la bomba sin la penalización de refrigeración que supone el funcionamiento a baja velocidad. Esto es particularmente importante para las bombas de recirculación de lodos que operan a una velocidad nominal de 30 a 70% durante la mayor parte del ciclo de digestión, donde la refrigeración del IC411 sería insuficiente. Póngase en contacto con Korea Ever-Power para consultar la disponibilidad de la opción YB2 IC416 y las especificaciones para su rango de potencia de bomba.

 

Motores antiexplosivos para plantas de tratamiento de aguas residuales de la serie YB2 de Korea Ever-Power

¿Necesita motores certificados para su planta de tratamiento de aguas residuales?

Korea Ever-Power YB2: ATEX + IECEx Ex d IIB T4, IP55, hierro fundido, revestimiento epoxi marino, 0,55–200 kW. Cubre las zonas de biogás 1/2 y las áreas de lodos de H₂S con una sola especificación de motor.

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Editado por Cxm