Взрывозащищенные крановые решения для цехов по производству литий-ионных батарей: техническое руководство по кранам Dongqi

Введение

Производство литий-ионных батарей включает в себя процессы высокого риска, в том числе работу с электролитом, нанесение покрытия на электроды и сборку элементов, где могут накапливаться легковоспламеняющиеся газы (например, водород, летучие органические соединения) и горючая пыль. Для обеспечения безопасности взрывозащищенные краны должны соответствовать строгим стандартам, таким как GB 3836 (китайский стандарт для оборудования, работающего во взрывоопасной атмосфере), IECEx (Международная электротехническая комиссия) и ATEX (Европейский союз). В данном руководстве описаны технические решения компании Dongqi Crane для взрывозащищенных кранов в цехах по производству литий-ионных батарей, охватывающие проектирование, системы безопасности и соответствие стандартам.

Основные технические требования

2.1 Классификация взрывозащиты и адаптация к зонам

Мастерские по производству литиевых батарей обычно классифицируются как Зона 1 (газ) или Зона 21 (пыль) в соответствии со стандартом GB 3836. Краны Dongqi должны соответствовать следующим требованиям:

• Защита от газов: Ex d IIB T4 (для водорода/летучих органических соединений) или Ex d IIC T4 (для ацетилена).
• Защита от пыли: Ex tD A21 IP6X (для пыли литий-ионных аккумуляторов).
• Температурная группа: T4 (≤135°C) для предотвращения воспламенения легковоспламеняющихся веществ.

Пример: Мостовой кран Dongqi грузоподъемностью 10 тонн для зон заполнения электролитом будет использовать двигатели класса Ex d IIB T4 и ограничивать температуру поверхности до ≤135°C.

2.2 Безопасность электрических систем

• Корпуса: Все электрические компоненты (двигатели, контроллеры, концевые выключатели) должны размещаться во взрывозащищенных (Ex d) или усиленных (Ex e) корпусах.
• Прокладка кабелей: Используйте бронированные кабели с металлическими трубами и огнестойкой изоляцией. Соединения должны быть взрывозащищенными (например, сальниковые фитинги с уплотнительными кольцами).
• Заземление: Двойная система заземления (рама оборудования + проводящий пол) для предотвращения статического разряда.

Пример из практики: На заводе по производству литий-ионных аккумуляторов в Гуанчжоу в 2025 году компания Dongqi установила 5-тонный монорельсовый кран с двигателями класса Ex d IICT4 и трубопроводами из нержавеющей стали для безопасной транспортировки бочек с электролитом.

2.3 Механическое проектирование с учетом требований безопасности

• Искробезопасные материалы: для крюков, цепей и подшипников используется алюминиевая бронза или нержавеющая сталь, чтобы избежать искр от трения.
• Защита от пыли: герметичные редукторы и корпуса со степенью защиты IP65 предотвращают попадание литиевой пыли.
• Виброгашение: антивибрационные опоры для двигателей снижают механические нагрузки.

Инновация: Запатентованная компанией Dongqi двухбатарейная система (основной + вспомогательный литиевый блок) включает двунаправленные преобразователи постоянного тока для рекуперации энергии торможения без скачков напряжения, что снижает риск возгорания.

2.4 Системы управления и мониторинга

• Обнаружение газов: Интеграция датчиков метана/летучих органических соединений (например, ИК-датчиков или каталитических шариков) с автоматическим отключением крана при превышении концентрации 20% от нижнего предела взрываемости (НПВ).
• Контроль температуры: Встраивание датчиков PT100 в двигатели и батареи для срабатывания сигнализации при температуре ≥80°C.
• Дистанционное управление: Беспроводные пульты управления с протоколами защиты от сбоев (например, двухканальная радиосвязь) для предотвращения случайного включения.

Применение ИИ: Система прогнозирующего технического обслуживания Dongqi на основе ИИ анализирует данные о вибрации и температуре для обнаружения износа подшипников двигателя до его выхода из строя, минимизируя время простоя.

Соответствие международным стандартам

Краны Dongqi соответствуют следующим стандартам:

• GB/T 38331-2019: Безопасность оборудования для производства литиевых батарей.
• JB/T 10219-2001: Технические характеристики взрывозащищенных мостовых кранов.
• ISO 12482: Испытания и сертификация кранов на нагрузку.
• FEM 9.511: Европейские стандарты проектирования подъемных механизмов.

Сертификация: Все краны проходят типовые испытания в CNEX (Китайский национальный центр надзора за испытаниями взрывозащищенной электротехнической продукции) и имеют маркировку Ex на паспортных табличках.

Рекомендации по установке и техническому обслуживанию

4.1 Подготовка площадки

• Взрывозащищенное зонирование: Устанавливайте краны в зонах 2 (газ) или 22 (пыль), избегая прямого воздействия источников возгорания.
• Вентиляция: Обеспечьте не менее 6 воздухообменов в час для разбавления легковоспламеняющихся газов.
• Освещение: Используйте светодиодные светильники класса Ex d (например, 50 Вт, IP66) для предотвращения перегрева.

4.2 Протоколы технического обслуживания

• Ежемесячные проверки: осмотр корпусов на наличие трещин, кабелей на наличие повреждений и датчиков на предмет отклонения калибровки.
• Ежегодный капитальный ремонт: замена изношенных подшипников, проверка сопротивления заземления (≤0,1 Ом) и проверка точности газоанализатора.
• Обучение: операторы должны пройти сертифицированные по стандарту ATEX курсы по аварийному отключению и очистке от пыли.

Пример из практики: Кран Dongqi на заводе по производству аккумуляторов первого уровня

Заказчик: CATL (Contemporary Amperex Technology Co. Limited)
Задача: Установка 25-тонного взрывозащищенного козлового крана для сборки элементов питания в зоне 1.
Решение:

• Подъемник класса Ex d IIC T4 с цепью из нержавеющей стали.
• Система продувки азотом корпусов двигателей для предотвращения накопления водорода.
• Мониторинг в реальном времени через панель SCADA с SMS-уведомлениями об утечках газа.
• Результат: Ноль инцидентов, связанных с безопасностью, за 3 года, при увеличении времени безотказной работы на 15% по сравнению с кранами предыдущего поколения.

Будущие тенденции

• Водородные топливные элементы: компания Dongqi тестирует краны класса Ex h, работающие на водородных топливных элементах, для цехов с нулевым уровнем выбросов.
• Подключение 5G: управление со сверхнизкой задержкой для автономной работы кранов в опасных зонах.
• Твердотельные батареи: адаптивные системы зарядки для безопасной работы с более высокими плотностями энергии.

Заключение

Взрывозащищенные решения Dongqi Crane сочетают в себе строгие стандарты, передовые технологии безопасности и отраслевую индивидуальную настройку для удовлетворения требований производства литиевых батарей. Благодаря интеграции систем обнаружения газа, искусственного интеллекта для технического обслуживания и рекуперации энергии двух батарей, Dongqi обеспечивает как эффективность работы, так и безопасность работников в условиях повышенного риска.