韓国エバーパワー社製 YB2シリーズ 廃水処理ドライブガイド

廃水処理プラント向け防爆型モーター:
汚泥ポンプ、消化槽、ガスゾーン駆動ガイド

下水処理場では、消化中に発生する硫化水素(H₂S)を含む汚泥、嫌気性消化槽で発生するバイオガス(主にメタン)、揮発性有機溶剤を含む産業排水など、複数の有害物質を同時に処理します。処理場内のモーターの要件は場所によって異なります。嫌気性消化槽エリアではメタンガスゾーン用の防爆モーター、H₂S抽出エリアでは硫化ガスグループ用のEx d認証、屋外汚泥ポンプエリアでは耐腐食性コーティングを施したIP55モーターが必要です。このガイドでは、韓国エバーパワーYB2シリーズを使用した下水処理場用駆動装置のモーター仕様を網羅的に解説します。

Ex d IIB T4 バイオガス
ゾーン1消化槽エリア
IP55 屋外用
硫化水素耐性コーティング
0.55~200kW

IIB
メタンおよびバイオガスグループ
T4
表面温度限界135℃
ゾーン1
消化槽建屋内
IP55
屋外汚泥処理場
H₂S
硫化物耐性コーティング

防爆モーター式廃水処理プラント YB2 バイオガス消化槽 Zone 1 ATEX Ex d IIB T4 汚泥ポンプ 韓国 Ever-Power

韓国エバーパワーYB2シリーズ防爆モーターEx d IIB T4は、メタンと硫化水素の混合ガスが存在する可能性のある下水処理場の嫌気性消化槽、バイオガス処理エリア、汚泥脱水施設など、ゾーン1およびゾーン2のすべての場所向けに認証されたモーター仕様です。

1. 下水処理場の危険ガス区域

現代の廃水処理施設には、危険ガス発生リスクの異なる複数の区域が存在する。施設のすべての区域で防爆モーターが必要なわけではない。標準的な都市廃水処理施設の曝気槽、沈殿槽、薬品注入区域などは、危険区域として分類されていない状態で稼働する。しかし、バイオガス、汚泥、産業排水を扱う区域では、危険区域として慎重に分類する必要がある。

ゾーン1 ― 消化槽内部および隣接区域

嫌気性消化槽の建物内部、バイオガス貯蔵バルーン内部、バイオガス配管ギャラリー、およびバイオガスバルブと継手群から 1 m 以内の区域。バイオガスは主にメタン (60 ~ 70%) で、CO₂ と微量の H₂S を含みます。メタンは IIA (自己発火 537°C) に分類されます。混合バイオガスは H₂S 含有量のため IIB に分類されます。ゾーン 1 消化槽区域内のすべてのモーターは YB2 Ex d IIB T4 でなければなりません。これには、バイオガス圧縮機モーター駆動装置、消化槽混合ポンプモーター、および消化槽建物に設置されているすべての電気機器が含まれます。

ゾーン2 — 消化槽建屋の周囲

消化槽建屋の外側、換気口、点検口、または配管入口から3m以内の区域は、通常ゾーン2です。この区域では、メンテナンス作業中、換気システムの異常時、またはフランジ継手からの軽微なガス漏れ時にバイオガスが発生する可能性があります。ゾーン2の区域に設置する屋外モーターは、YB2 Ex d IIB T4または同等のゾーン2認証モーターでなければなりません。標準のY2モーターは、屋外のゾーン2区域でも使用できません。

硫化水素(H₂S)への曝露 ― 非分類だが腐食性あり

スラッジから放出される硫化水素の濃度は、通常、爆発限界(空気中LEL 4%)を下回りますが、有毒臭の閾値を超え、銅、銀、鉄をベースとしたコーティングを激しく腐食させるレベルを超えています。スラッジ濃縮エリア、脱水施設、スラッジ乾燥床は、(H₂S濃度がLEL 25%を下回っている場合)爆発リスクのある危険区域には分類されない可能性がありますが、これらのエリアにあるすべてのモーターは、電気部品の急速な腐食を防ぐために、耐H₂Sコーティングと密閉型端子ボックスを備えている必要があります。

2. バイオガスとH₂Sガスのグループ分類

廃水ガス危険性の概要
メタン(CH₄)
ガスグループ:IIA
LEL: 5% v/v (空気中)
UEL: 15% v/v
自己発火温度:537℃
Tクラス必須:T1
YB2 IIB T4: IIAをカバー
硫化水素(H₂S)
ガスグループ: IIB
LEL: 空気中4% v/v
UEL: 46% v/v
自己発火温度:260℃
必要なTクラス:T3
YB2 IIB T4: IIB T3 をカバー
バイオガス混合物
60–70% CH₄、30–40% CO₂、0.5–2% H₂S
H₂S含有量がグループをIIBに導く
Tクラス:H₂S成分についてはT3
YB2 IIB T4はすべてのバイオガスをカバーします
ATEX + IECEx認証取得済み
YB2 IIB T4 のカバー範囲
グループIIBは、メタン(IIA)とH₂S(IIB)を対象としています。T4は表面温度が最大135℃で、H₂Sの自然発火温度(260℃)に対して十分なマージンを確保しています。単一のYB2 IIB T4仕様で、廃水バイオガスゾーンのすべての要件を満たします。

3. 嫌気性消化槽のゾー​​ン分類の実践

消化槽建屋 - ゾーン1全体

屋根付きの消化槽建屋(消化槽を凍結から保護する必要がある寒冷地でよく見られる)は、換気が故障した場合や消化槽へのメンテナンスアクセス中に、バイオガスが建屋の内部に爆発濃度で蓄積する可能性があるため、内部全体がゾーン1に分類されます。消化槽建屋内のすべてのモーター(汚泥再循環ポンプ、混合ポンプ駆動装置、ガス圧縮機駆動装置、熱交換器ポンプ駆動装置)は、YB2 Ex d IIB T4でなければなりません。この電気分類は、建屋の境界内の廊下やサービスエリアにあるモーターにも適用されます。

オープントップ式消化槽 — ゾーン1(カバー上)

浮遊式ガスカバーを備えた卵形または円筒形の消化槽では、ゾーン1はガスカバーの上方、ガス逃がし弁、ガス出口接続部、および液面測定接続部から1m以内の範囲です。ゾーン2は、ゾーン1の境界から1~3mの範囲に広がります。ゾーン1の境界内にある消化槽の壁または屋根に取り付けられた外部ミキサーモーターは、YB2 Ex d IIB T4でなければなりません。消化槽の壁に取り付けられた外部攪拌機駆動装置は、取り付け位置がガス出口から1m以上離れている場合はゾーン2に含まれます。特定の消化槽設計の危険区域分類図で確認してください。

4. スラッジポンプエリアのIP55保護等級と腐食防止対策

分類されたバイオガス区域外の汚泥処理区域でも、モーターにとって厳しい環境が存在します。屋外設置のため雨やホース洗浄にさらされ、H₂S濃度はLEL未満ながら腐食性が非常に高い(1~50 ppm H₂S)、コンクリート表面には汚泥や処理薬品を含む水が定期的に散布されます。防爆認証が不要な区域であっても、これらの区域のモーターにはIP55以上の保護等級と耐腐食性コーティングが不可欠です。

屋外汚泥処理エリア向けIP55規格

屋外の汚泥処理エリアにある汚泥ポンプステーション、濃縮機駆動装置、脱水プレス駆動装置、遠心分離機駆動装置には、最低でもIP55の保護等級が必要です。コンクリート表面や機器のホース洗浄では、モーター筐体に水流が頻繁に噴射されます。IP55の保護等級は、硫化水素雰囲気下で絶縁劣化を引き起こす水の浸入を防ぎます。

硫化水素(H₂S)に対する鋳鉄製フレームとアルミニウム製フレームの比較

鋳鉄製フレーム(IEC 112以上のYB2 Ex dシリーズに標準装備)は、IEC 100までの標準Y2モーターに使用されている塗装アルミニウム製フレームよりもH₂S腐食に対する耐性が優れています。塗装が機械的衝撃や紫外線劣化によって剥がれると、露出したアルミニウムが酸化し、H₂Sによって腐食が加速されます。船舶用エポキシプライマーとポリウレタン上塗りを施したYB2鋳鉄製フレームは、H₂S環境下で優れた耐久性を発揮します。

H₂S用密閉型端子ボックス

硫化水素(H₂S)は銅製ケーブルの端子部や真鍮製ケーブルグランド本体を急速に腐食します。端子表面には硫化銅の堆積物が形成され、接触抵抗が増加し、接続部の過熱を引き起こす可能性があります。YB2密閉型IP55端子ボックスは、硫化水素の侵入と端子部への腐食を防ぎます。硫化水素濃度が10ppmを超えることが予想される場合は、錫メッキ銅またはステンレス鋼製の端子インサートを指定してください。

5. 標準的なモーターコーティングに対するH₂Sの攻撃

廃水H₂S環境における標準モーターとYB2の比較
H₂Sスラッジエリアにおける標準Y2アルミニウムモーター:
1 年目: 塗膜の下の H₂S 酸による攻撃で、傷やボルト穴の縁に塗膜の膨れが発生 → 2 年目: アルミニウムの腐食が露出し、フレーム表面に白い酸化物が付着 → 3 年目: フレーム壁の一部に深刻な腐食が発生し、H₂S と湿気の侵入により絶縁抵抗が低下し始める → 4~5 年目: モーターの交換が必要。
YB2鋳鉄(海洋用エポキシコーティング):
1~5年目:コーティングの完全性が維持され、H₂Sが鋳鉄基材に到達しない → 5年目:軽微な衝撃による損傷に対して、メンテナンス間隔で補修コーティングを施す → 10年目以降:モーターは年1回の点検と補修で引き続き使用可能。IP55の密閉型端子ボックスにより、耐用期間全体にわたって銅ケーブル端子へのH₂Sの攻撃を防ぐ。

硫化水素(H₂S)排水環境において、YB2を指定する経済的なメリットは、技術的に防爆対策が不要な場合でも非常に大きい。H₂S雰囲気下では、YB2鋳鉄モーターは標準的なY2アルミニウムモーターに比べて2~3倍の長寿命を実現しており、最初の交換サイクルにおける交換費用と人件費の削減効果は、YB2の初期費用を上回る。

6. 韓国エバーパワーYB2(廃水処理用)

韓国エバーパワーYB2 Ex d IIB T4は、バイオガスエリアのゾーン1/2防爆と、H₂S汚泥処理エリアで必要とされる優れた耐腐食性の両方をカバーする単一のモーター仕様を提供します。鋳鉄製のIP55エンクロージャは、廃水環境で10年以上の耐用年数にわたってH₂S腐食に耐えます。Ex d IIB T4認証は、単一のモータータイプでメタン(IIA)と硫化水素(IIB)の両方のガスグループをカバーするため、廃水処理プラント全体のモーター仕様とスペアパーツ在庫を簡素化します。YB2シリーズ全体は、 防爆型モーター部75kWを超える大型下水処理場のポンプおよび送風機モーターの仕様については、お問い合わせください。 韓国エバーパワー.

YB2 — 下水処理場データ
認証 ATEX + IECEx Ex d IIB T4
ガスのカバー範囲 メタンIIA + H₂S IIB
ゾーン適合性 ゾーン1とゾーン2
フレーム 鋳鉄(硫化水素耐性)
IPレーティング IP55
コーティング 船舶用エポキシ樹脂+ポリウレタン
パワーレンジ 0.55~200kW
表面温度 T4 = 最大135℃

7. 廃水処理プラントの用途

防爆モーター、廃水処理、消化槽、バイオガス、ゾーン1、汚泥ポンプ、YB2、ATEX、韓国、エバーパワー

嫌気性消化槽の混合およびガス処理

消化槽汚泥再循環ポンプ駆動装置(5.5~22kW、ゾーン1)、バイオガス再循環コンプレッサーモーター(7.5~30kW、ゾーン1)、ガス混合ノズルポンプ駆動装置(3.0~11kW、ゾーン1)、および消化槽熱交換器ポンプ駆動装置(1.5~7.5kW、ゾーン1または2)。これらはすべてYB2 Ex d IIB T4の認証を取得している必要があります。機械換気設備を備えた消化槽建屋では、換気ファンモーターが建屋内部に設置されている場合、それらもゾーン1に分類され、YB2認証を取得している必要があります。

防爆型モーター汚泥ポンプ脱水H2S屋外排水YB2 IP55韓国エバーパワー

汚泥処理と脱水

原汚泥ポンプ駆動装置(3.0~22kW)、シックナーレーキ駆動モーター(0.75~5.5kW)、ベルトプレスおよび遠心分離機供給ポンプモーター(2.2~15kW)、汚泥ケーキコンベア駆動装置(0.55~3.0kW)。これらのエリアは防爆用途には分類されない場合がありますが、H₂S耐性コーティングとIP55規格が必要です。YB2は、プラント全体にわたって単一のモーター仕様で防爆性と耐腐食性の両方を提供します。

バイオガスCHPエンジンの補助機器

バイオガス熱電併給(CHP)エンジンの冷却水ポンプ駆動装置およびエンジンルーム換気ファン。エンジンルームは、バイオガスエンジン筐体内部のゾーン1と、エンジンルームエリア内のゾーン2に分けられます。YB2は、エンジンルーム境界内の冷却ポンプおよびファン駆動装置として1.5~11kWの電力を供給します。

バイオガス精製プラント

バイオメタン精製プラント(圧力スイング吸収法または膜分離法)は、バイオガスを圧縮して送電網への注入に適した品質にします。ガス処理建屋内のコンプレッサーモーター駆動装置およびすべての補助ポンプとファン駆動装置はゾーン1です。コンプレッサー補助駆動装置はYB2 5.5~55kWです。

工業廃水処理

化学工場、食品工場、または製薬工場からのVOC汚染排水を処理する産業廃水処理。処理容器のヘッドスペースに可燃性VOCが25% LELを超える場合、ゾーン1またはゾーン2の分類が適用されます。分類されたゾーン内のすべてのモーターにはYB2 IIB T4が適用されます。

選別と砂利処理

プラント入口設備におけるスクリーンコンベア駆動装置、砂粒分級機モーター、およびスクリーンコンパクター駆動装置。流入する下水からの硫化水素(H₂S)に曝される。爆発性に対する分類はされていないが、腐食性環境である。入口設備駆動装置には、標準のY2に代わり、耐用年数を延長するためにYB2 0.55~3.0kWを採用。

韓国エバーパワーYB2鋳鉄精密加工

鋳鉄の機械加工

韓国エバーパワーYB2 Ex d試験排水

爆発試験

韓国エバーパワー社製ATEX IECEx排水処理用モーター

ATEXおよびIECEx

韓国エバーパワー社によるグローバル廃水処理用モーター輸出

グローバル輸出

8. よくある質問

都市下水処理場の曝気槽用モーターは防爆認証が必要ですか?

いいえ。都市型活性汚泥処理施設の曝気槽は、曝気される廃水が好気性であるため、危険区域には分類されません。爆発性雰囲気の分類に必要な濃度で可燃性ガスが著しく発生することはありません。曝気槽の表面曝気装置または水中曝気ブロワーのモーターは、通常、屋外使用向けのIP55規格の標準的なY2またはYSモーターです。防爆モーターが必要なのは、処理施設の嫌気性区域、主に消化槽、ガス貯蔵施設、およびバイオガスが蓄積する可能性のある密閉された汚泥処理区域のみです。処理施設のどの区域においてもモーターの種類を指定する前に、必ず、各廃水処理施設ごとに有資格者が作成しなければならない危険区域分類文書を参照してください。

硫化水素を含む廃水環境で使用されるYB2モーターには、どのようなメンテナンスが必要ですか?

硫化水素を含む廃水環境で使用される YB2 モーターは、標準的な電気検査 (ベアリングの状態、絶縁抵抗の測定、端子ボックスの検査) に加えて、外部塗装の状態を毎年目視検査する必要があります。衝撃、摩耗、または紫外線による劣化で塗装が損傷した箇所は、腐食が鋳鉄表面に進行する前に、船舶用エポキシプライマーとポリウレタン上塗り塗料で補修する必要があります。ゾーン 1 およびゾーン 2 モーターについては、IEC 60079-17 の定期検査要件も適用されます。すべての締結具が揃っていること、端子ボックスの蓋が正しく密閉されていること、Ex d ケーブルグランドがしっかりと固定されていること、およびモーターフレームに構造的な腐食がないことを確認します。モーターの耐用年数にわたる塗装状態の傾向を記録するために、各検査の写真を保管してください。硫化水素濃度が 50 ppm を超える高濃度の H₂S エリアでは、最初の 3 年間は検査間隔を 6 か月に短縮して、その場所での実際の腐食速度を把握します。

下水処理場の消化槽エリアで、VFD(可変周波数ドライブ)を使用して汚泥ポンプの速度を制御することはできますか?

はい、消化槽汚泥循環ポンプのVFD速度制御は、大幅な省エネルギーと消化プロセス制御の向上を実現します。VFDは、ゾーン1の分類区域外、つまり独立したMCC室または加圧されたEx pエンクロージャ内に設置する必要があります。VFDとポンプを接続するモーターは、VFDの設置場所に関係なく、YB2 Ex d IIB T4でなければなりません。モーター側については、標準のIC411シャフトマウントファンではなく、IC416強制冷却ブロワー付きのYB2を指定してください。これにより、モーターは低速運転による冷却損失なしに、ポンプ速度を下げてもフルトルクを発揮できます。これは、消化サイクルの大部分で定格速度の30~70%で運転される汚泥循環ポンプにとって特に重要です。IC411冷却では不十分なためです。YB2 IC416オプションの入手可能性と、お客様のポンプ出力範囲における仕様については、Korea Ever-Powerにお問い合わせください。

 

韓国エバーパワー社製 YB2シリーズ 廃水処理用防爆モーター

下水処理施設に認定モーターが必要ですか?

韓国エバーパワーYB2:ATEX + IECEx Ex d IIB T4、IP55鋳鉄製、船舶用エポキシコーティング、出力0.55~200kW。単一モーター仕様でバイオガスゾーン1/2およびH₂S汚泥エリアに対応。

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Cxmによる編集