Korea Ever-Power · Serie YB2 · Guida all'installazione del sistema di trattamento delle acque reflue

Motore antideflagrante per impianti di depurazione delle acque reflue:
Guida per la pompa dei fanghi, il digestore e la zona di distribuzione del gas

Gli impianti di depurazione delle acque reflue gestiscono simultaneamente diverse sostanze pericolose: fanghi di depurazione contenenti acido solfidrico (H₂S) rilasciato durante la digestione, biogas (principalmente metano) generato nei digestori anaerobici ed effluenti industriali contenenti solventi organici volatili. I requisiti dei motori variano a seconda della posizione all'interno dell'impianto: le aree dei digestori anaerobici richiedono motori antideflagranti per le zone a gas metano, le aree di estrazione di H₂S richiedono la certificazione Ex d per il gruppo di gas solfuro e le aree esterne delle pompe per fanghi richiedono IP55 con rivestimenti resistenti alla corrosione. Questa guida illustra le specifiche complete dei motori per gli azionamenti degli impianti di depurazione delle acque reflue che utilizzano la serie Ever-Power YB2 coreana.

Ex d IIB T4 Biogas
Zona 1 Area di digestione
IP55 per esterni
Rivestimento resistente all'H₂S
0,55–200 kW

IIB
Gruppo Metano e Biogas
T4
limite di temperatura superficiale di 135 °C
Zona 1
Interno dell'edificio del digestore
IP55
Area esterna per lo smaltimento dei fanghi
H₂S
rivestimento resistente ai solfuri

Motore antideflagrante, impianto di trattamento delle acque reflue, digestore di biogas YB2, zona 1 ATEX Ex d IIB, pompa per fanghi T4, Corea Ever-Power

Motore antideflagrante Ever-Power serie YB2 Ex d IIB T4 di fabbricazione coreana: la specifica del motore certificata per tutte le zone 1 e 2 degli impianti di digestione anaerobica, delle aree di gestione del biogas e degli impianti di disidratazione dei fanghi negli impianti di trattamento delle acque reflue dove possono essere presenti miscele di gas metano e acido solfidrico.

1. Zone a rischio di gas pericolosi degli impianti di trattamento delle acque reflue

Un moderno impianto di depurazione delle acque reflue è suddiviso in diverse aree distinte con differenti rischi legati alla presenza di gas pericolosi. Non tutte le aree dell'impianto richiedono motori antideflagranti: le vasche di aerazione, i chiarificatori e le aree di dosaggio dei prodotti chimici di un impianto di depurazione municipale standard operano in condizioni non classificate, ma le aree che trattano biogas, fanghi ed effluenti industriali richiedono un'attenta classificazione come aree a rischio di esplosione.

Zona 1 — Interno del digestore e aree adiacenti

Interni dell'edificio del digestore anaerobico, interni dei palloni di stoccaggio del biogas, gallerie delle tubazioni del biogas e aree entro 1 m da gruppi di valvole e raccordi del biogas. Il biogas è principalmente metano (da 60 a 70%) con CO₂ e tracce di H₂S. Il metano è classificato IIA (autoaccensione 537 °C). La miscela di biogas combinata è classificata IIB a causa del contenuto di H₂S. Tutti i motori nelle aree del digestore della Zona 1 devono essere YB2 Ex d IIB T4. Ciò include gli azionamenti dei motori dei compressori di biogas, i motori delle pompe di miscelazione del digestore e qualsiasi apparecchiatura elettrica installata nell'edificio del digestore.

Zona 2 — Perimetro dell'edificio del digestore

L'area esterna all'edificio del digestore entro 3 m da qualsiasi uscita di ventilazione, portello di accesso o ingresso di una tubazione è tipicamente classificata come Zona 2. Il biogas può essere presente in questa zona perimetrale durante le attività di manutenzione, in caso di anomalie del sistema di ventilazione o di piccole perdite di gas da giunti flangiati. I motori esterni nelle aree perimetrali della Zona 2 devono essere motori certificati YB2 Ex d IIB T4 o equivalenti per la Zona 2; i motori Y2 standard non sono accettabili nemmeno nelle aree esterne della Zona 2.

Esposizione a H₂S: non classificata ma corrosiva

L'acido solfidrico viene rilasciato dai fanghi in concentrazioni che in genere sono inferiori al limite di esplosività (LEL 4% in aria), ma superiori alla soglia di odore tossico e al livello che attacca aggressivamente i rivestimenti a base di rame, argento e ferro. Le aree di ispessimento dei fanghi, gli edifici di disidratazione e i letti di essiccazione dei fanghi potrebbero non essere classificati come zone pericolose per il rischio di esplosione (se le concentrazioni di H₂S rimangono al di sotto del LEL 25%), ma tutti i motori in queste aree devono essere dotati di rivestimenti resistenti all'H₂S e scatole di derivazione sigillate per prevenire la rapida corrosione dei componenti elettrici.

2. Classificazione dei gruppi di gas biogas e H₂S

Riepilogo dei rischi legati ai gas presenti nelle acque reflue
Metano (CH₄)
Gruppo del gas: IIA
LEL: 5% v/v in aria
UEL: 15% v/v
Autoaccensione: 537 °C
Classe T richiesta: T1
YB2 IIB T4: copre IIA
Solfuro di idrogeno (H₂S)
Gruppo di gas: IIB
LEL: 4% v/v in aria
UEL: 46% v/v
Autoaccensione: 260 °C
Classe T richiesta: T3
YB2 IIB T4: copre IIB T3
Miscela di biogas
60–70% CH₄, 30–40% CO₂, 0,5–2% H₂S
Il contenuto di H₂S spinge il gruppo verso l'IIB
Classe T: T3 per il componente H₂S
YB2 IIB T4 copre tutto il biogas
Certificazione ATEX + IECEx
Copertura YB2 IIB T4
Il gruppo IIB comprende il metano (IIA) e l'H₂S (IIB). La temperatura T4 a 135 °C di superficie massima fornisce un margine adeguato rispetto all'autoaccensione dell'H₂S (260 °C). La singola specifica YB2 IIB T4 soddisfa tutti i requisiti della zona di biogas delle acque reflue.

3. Classificazione delle zone del digestore anaerobico nella pratica

Edificio del digestore — Zona 1 in tutta la struttura

Un edificio coperto per il digestore (comune nei climi freddi dove il digestore deve essere protetto dal gelo) è classificato come Zona 1 in tutto il suo interno perché il biogas può accumularsi all'interno dell'involucro edilizio a concentrazioni esplosive in caso di guasto della ventilazione o durante l'accesso per la manutenzione del digestore. Tutti i motori all'interno dell'edificio del digestore — pompe di ricircolo dei fanghi, azionamenti delle pompe di miscelazione, azionamenti dei compressori di gas e azionamenti delle pompe degli scambiatori di calore — devono essere YB2 Ex d IIB T4. La classificazione elettrica si applica anche ai motori nei corridoi e nelle aree di servizio all'interno del perimetro dell'edificio.

Digestore a cielo aperto — Zona 1 sopra il coperchio

I digestori a forma di uovo o cilindrici con coperchio del gas galleggiante hanno la Zona 1 sopra il coperchio del gas ed entro 1 m dalla valvola di sicurezza del gas, dal raccordo di uscita del gas e dai raccordi di misurazione del livello. La Zona 2 si estende da 1 a 3 m oltre il confine della Zona 1. Qualsiasi motore di miscelazione esterno montato sulla parete o sul tetto del digestore all'interno del confine della Zona 1 deve essere YB2 Ex d IIB T4. Gli azionamenti di agitazione esterni sulla parete del digestore possono essere nella Zona 2 se la loro posizione di montaggio è a più di 1 m da qualsiasi uscita del gas; verificare con il disegno di classificazione dell'area pericolosa per lo specifico modello di digestore.

4. Area pompa fanghi con grado di protezione IP55 e protezione dalla corrosione.

Le aree di gestione dei fanghi al di fuori delle zone classificate per il biogas presentano ancora un ambiente operativo impegnativo per i motori: installazione all'aperto esposta a pioggia e lavaggi con getti d'acqua; atmosfera con H₂S a concentrazioni inferiori al limite inferiore di esplosività (LEL) ma altamente corrosive (da 1 a 50 ppm di H₂S); e lavaggio regolare delle superfici in cemento con acqua contenente fanghi e prodotti chimici per il trattamento. Il grado di protezione IP55 è il minimo richiesto e un rivestimento anticorrosione è essenziale per i motori in queste aree, anche laddove non sia richiesta la certificazione di protezione antideflagrante.

Grado di protezione IP55 per aree esterne adibite allo smaltimento dei fanghi.

Le stazioni di pompaggio dei fanghi, i motori degli addensatori, i motori delle presse di disidratazione e i motori delle centrifughe nelle aree esterne di movimentazione dei fanghi richiedono un grado di protezione IP55 come minimo. La pulizia con getti d'acqua delle superfici e delle attrezzature in calcestruzzo, effettuata regolarmente, dirige i getti d'acqua verso gli involucri dei motori. La protezione IP55 contro i getti d'acqua impedisce l'ingresso di acqua che potrebbe causare il deterioramento dell'isolamento in atmosfera di H₂S.

Telaio in ghisa contro telaio in alluminio in H₂S

I telai in ghisa (standard sulla serie YB2 Ex d nelle classi IEC 112 e superiori) sono più resistenti alla corrosione da H₂S rispetto ai telai in alluminio verniciato utilizzati sui motori Y2 standard fino alla classe IEC 100. Quando il rivestimento di vernice viene danneggiato, ad esempio da un impatto meccanico o dalla degradazione UV, l'alluminio esposto si ossida e l'H₂S accelera la corrosione. Il telaio in ghisa YB2 con primer epossidico di grado marino e rivestimento di finitura in poliuretano offre una durata superiore in ambienti con presenza di H₂S.

Scatola terminale sigillata per H₂S

L'H₂S attacca rapidamente i terminali dei cavi in ​​rame e i pressacavi in ​​ottone: si formano depositi di solfuro di rame sulle superfici dei terminali, aumentando la resistenza di contatto e potenzialmente causando il surriscaldamento della connessione. La scatola di derivazione sigillata IP55 YB2 impedisce all'H₂S di penetrare e attaccare i terminali. Specificare inserti terminali in rame stagnato o acciaio inossidabile laddove si prevedano concentrazioni di H₂S superiori a 10 ppm.

5. Attacco di H₂S sui rivestimenti standard dei motori

Motore standard contro YB2 in ambiente H₂S nelle acque reflue
Motore standard in alluminio Y2 per area fanghi H₂S:
Anno 1: Bolle di vernice in corrispondenza di graffi e bordi dei fori dei bulloni dovute all'attacco acido di H₂S sotto la pellicola di vernice → Anno 2: Corrosione dell'alluminio esposto, depositi di ossido bianco sulla superficie del telaio → Anno 3: Grave corrosione puntiforme attraverso la parete del telaio in alcune aree, la resistenza dell'isolamento inizia a diminuire a causa di H₂S e infiltrazioni di umidità → Anno 4-5: Necessaria la sostituzione del motore.
Ghisa YB2 con rivestimento epossidico marino:
Anni 1–5: Il rivestimento mantiene la sua integrità; l'H₂S non raggiunge il substrato in ghisa → Anno 5: Rivestimento di ritocco applicato durante l'intervallo di manutenzione per eventuali danni da impatto minori → Anno 10+: Il motore continua in servizio con ispezione e ritocco annuali; la scatola terminale sigillata IP55 impedisce l'attacco dell'H₂S alle terminazioni dei cavi in ​​rame per tutta la durata di servizio.

La convenienza economica di specificare il motore YB2 in ambienti con acque reflue contenenti H₂S è evidente anche laddove non sia tecnicamente richiesta alcuna protezione contro le esplosioni. La durata di vita del motore in ghisa YB2, da 2 a 3 volte superiore rispetto a un motore in alluminio YB2 standard in atmosfera di H₂S, consente di risparmiare sui costi di sostituzione e manodopera, superando il costo iniziale maggiorato del motore YB2 già nel primo ciclo di sostituzione.

6. Ever-Power YB2, sistema coreano per il trattamento delle acque reflue

Il motore Korea Ever-Power YB2 Ex d IIB T4 offre una specifica unica che copre sia la protezione antideflagrante Zona 1/2 per le aree del biogas, sia la resistenza alla corrosione superiore necessaria nelle aree di gestione dei fanghi H₂S. L'involucro in ghisa IP55 resiste alla corrosione da H₂S per una durata di servizio superiore a 10 anni in ambienti di acque reflue. La certificazione Ex d IIB T4 copre entrambi i gruppi di gas metano (IIA) e idrogeno solforato (IIB) con un unico tipo di motore, semplificando la specifica del motore e l'inventario dei pezzi di ricambio in tutto l'impianto di trattamento delle acque reflue. La gamma completa YB2 è disponibile sezione motore antideflagrantePer le specifiche di pompe e motori di soffiaggio di grandi impianti di trattamento delle acque reflue superiori a 75 kW, contattare Corea Ever-Power.

YB2 — Dati relativi all'impianto di trattamento delle acque reflue
Certificazione ATEX + IECEx Ex d IIB T4
Copertura del gas Metano IIA + H₂S IIB
Idoneità della zona Zona 1 e Zona 2
Telaio Ghisa (resistente all'H₂S)
Grado di protezione IP IP55
Rivestimento Resina epossidica marina + poliuretano
Gamma di potenza 0,55–200 kW
Temperatura superficiale T4 = 135 °C massimo

7. Applicazioni degli impianti di trattamento delle acque reflue

Motore antideflagrante per trattamento acque reflue, digestore biogas, Zona 1, pompa fanghi, YB2 ATEX, Corea, Ever-Power

Miscelazione e gestione dei gas nel digestore anaerobico

Azionamenti per pompe di ricircolo dei fanghi del digestore (da 5,5 a 22 kW, Zona 1), motori per compressori di ricircolo del biogas (da 7,5 a 30 kW, Zona 1), azionamenti per pompe di miscelazione del gas (da 3,0 a 11 kW, Zona 1) e azionamenti per pompe di scambio termico del digestore (da 1,5 a 7,5 kW, Zona 1 o 2). Tutti devono essere YB2 Ex d IIB T4. Negli edifici dei digestori con ventilazione meccanica, anche i motori dei ventilatori di ventilazione rientrano nella Zona 1 se installati all'interno dell'edificio e devono essere certificati YB2.

Pompa per fanghi antideflagrante per drenaggio H2S acque reflue esterne YB2 IP55 Corea Ever-Power

Gestione e disidratazione dei fanghi

Azionamenti per pompe di fanghi grezzi (da 3,0 a 22 kW), motori per azionamenti di rastrelli per ispessitori (da 0,75 a 5,5 kW), motori per pompe di alimentazione di presse a nastro e centrifughe (da 2,2 a 15 kW) e azionamenti per trasportatori di fanghi di depurazione (da 0,55 a 3,0 kW). Queste aree possono non essere classificate per il rischio di esplosione, ma richiedono un rivestimento resistente all'H₂S e un grado di protezione IP55. YB2 offre sia protezione contro le esplosioni che resistenza alla corrosione come unica specifica per il motore in tutto l'impianto.

Accessori per motori di cogenerazione a biogas

Azionamenti per la pompa dell'acqua di raffreddamento del motore a biogas e per i ventilatori della sala macchine. La sala macchine è la Zona 1 all'interno del vano motore a biogas e la Zona 2 nell'area della sala macchine. YB2 da 1,5 a 11 kW per azionamenti della pompa di raffreddamento e dei ventilatori all'interno del perimetro della sala macchine.

Impianto di potenziamento del biogas

Gli impianti di upgrading del biometano (assorbimento a pressione variabile o separazione a membrana) comprimono il biogas fino a raggiungere la qualità di immissione in rete. Gli azionamenti dei motori dei compressori e tutti gli azionamenti delle pompe e dei ventilatori ausiliari all'interno dell'edificio di trattamento del gas sono di Zona 1. YB2 da 5,5 a 55 kW per gli azionamenti ausiliari dei compressori.

Trattamento degli effluenti industriali

Trattamento delle acque reflue industriali contenenti VOC provenienti da impianti chimici, alimentari o farmaceutici. Qualora l'effluente contenga VOC infiammabili superiori al limite inferiore di esplosività (LEL) di 25% nello spazio di testa del recipiente di trattamento, si applica la classificazione Zona 1 o Zona 2. YB2 IIB T4 per tutti i motori nelle zone classificate.

Vaglio e gestione della sabbia

Azionamenti per nastri trasportatori di vagliatura, motori per classificatori di sabbia e azionamenti per compattatori di vagliatura presso l'impianto di ingresso. Esposti a H₂S proveniente dalle acque reflue in ingresso; non classificati per ambienti esplosivi ma corrosivi. YB2 da 0,55 a 3,0 kW per gli azionamenti dell'impianto di ingresso in sostituzione dello standard Y2 per una maggiore durata.

Lavorazione di precisione della ghisa Ever-Power YB2 coreana

Lavorazione della ghisa

Test delle acque reflue Ever-Power YB2 Ex d in Corea

Test di esplosione

Motore per acque reflue Ever-Power ATEX IECEx coreano

ATEX e IECEx

Esportazione globale di motori per acque reflue Ever-Power dalla Corea del Sud

Esportazione globale

8. Domande frequenti

Il motore della vasca di aerazione di un impianto di trattamento delle acque reflue comunale necessita di certificazione antideflagrante?

No. La vasca di aerazione di un impianto municipale a fanghi attivi non è classificata come area pericolosa perché le acque reflue aerate sono aerobiche: non vi è una produzione significativa di gas infiammabili alle concentrazioni richieste per la classificazione come atmosfera esplosiva. I motori degli aeratori di superficie o dei soffiatori di aerazione sommersi nelle vasche di aerazione sono in genere motori standard Y2 o YS con grado di protezione IP55 per l'uso esterno. I motori antideflagranti sono richiesti solo nelle zone anaerobiche dell'impianto, principalmente nell'edificio del digestore, nel deposito del biogas e in qualsiasi area chiusa di movimentazione dei fanghi in cui è possibile l'accumulo di biogas. Consultare sempre il documento di classificazione dell'area pericolosa del sito, che deve essere redatto da una persona competente per ogni impianto di trattamento delle acque reflue, prima di specificare i tipi di motore per qualsiasi area dell'impianto.

Quale manutenzione è necessaria per i motori YB2 in ambienti con acque reflue ricche di H₂S?

Oltre all'ispezione elettrica standard (condizioni dei cuscinetti, misurazione della resistenza di isolamento, ispezione della morsettiera), i motori YB2 installati in ambienti con acque reflue contenenti H₂S richiedono un'ispezione visiva annuale delle condizioni del rivestimento esterno. Eventuali aree in cui la vernice sia stata danneggiata da urti, abrasioni o degradazione UV devono essere ritoccate con un primer epossidico di grado marino e una finitura in poliuretano prima che la corrosione si propaghi alla superficie in ghisa. Per i motori di Zona 1 e Zona 2, si applicano anche i requisiti di ispezione periodica della norma IEC 60079-17, che prevedono la verifica della presenza di tutti i dispositivi di fissaggio, della corretta tenuta del coperchio della morsettiera, del serraggio dei pressacavi Ex d e dell'assenza di corrosione strutturale del telaio del motore. Conservare la documentazione fotografica di ogni ispezione per documentare l'andamento delle condizioni del rivestimento durante la vita utile del motore. Nelle aree con elevate concentrazioni di H₂S, superiori a 50 ppm, ridurre l'intervallo di ispezione a ogni 6 mesi per i primi 3 anni di servizio, al fine di stabilire l'effettivo tasso di corrosione in quel luogo.

Posso utilizzare un variatore di frequenza (VFD) per controllare la velocità della pompa dei fanghi nell'area di digestione di un impianto di trattamento delle acque reflue?

Sì, e il controllo della velocità tramite VFD sulle pompe di ricircolo dei fanghi del digestore offre un notevole risparmio energetico e migliora il controllo del processo di digestione. Il VFD deve essere installato al di fuori dell'area classificata Zona 1, in un locale MCC separato o in un involucro pressurizzato Ex p. Il motore che collega il VFD alla pompa deve essere il modello YB2 Ex d IIB T4, indipendentemente dalla posizione del VFD. Per il lato motore, specificare il modello YB2 con un ventilatore di raffreddamento forzato IC416 anziché la ventola standard montata sull'albero IC411, in modo che il motore possa erogare la coppia massima a velocità ridotta della pompa senza la penalizzazione dovuta al raffreddamento del funzionamento a bassa velocità. Ciò è particolarmente importante per le pompe di ricircolo dei fanghi che operano a una velocità nominale compresa tra 30 e 70% per la maggior parte del ciclo di digestione, dove il raffreddamento dell'IC411 risulterebbe inadeguato. Contattare Korea Ever-Power per informazioni sulla disponibilità e le specifiche dell'opzione YB2 IC416 per la gamma di potenza della pompa.

 

Ever-Power, Corea · Serie YB2 · Motori antideflagranti per impianti di trattamento delle acque reflue

Avete bisogno di motori certificati per il vostro impianto di depurazione delle acque reflue?

Ever-Power YB2 Corea: ATEX + IECEx Ex d IIB T4, ghisa IP55, rivestimento epossidico marino, 0,55–200 kW. Copre le zone di biogas 1/2 e le aree con fanghi H₂S con una singola specifica del motore.

Visualizza la gamma antideflagrante YB2

A cura di Cxm