บทนำ

การผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมเกี่ยวข้องกับกระบวนการที่มีความเสี่ยงสูง ซึ่งรวมถึงการจัดการอิเล็กโทรไลต์ การเคลือบอิเล็กโทรด และการประกอบเซลล์ ซึ่งก๊าซไวไฟ (เช่น ไฮโดรเจน สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย) และฝุ่นที่ติดไฟได้อาจสะสมตัว เพื่อความปลอดภัย เครนป้องกันการระเบิดต้องปฏิบัติตามมาตรฐานที่เข้มงวด เช่น GB 3836 (มาตรฐานอุปกรณ์บรรยากาศระเบิดของจีน), IECEx (คณะกรรมาธิการไฟฟ้าระหว่างประเทศ) และ ATEX (สหภาพยุโรป) คู่มือนี้สรุปโซลูชันทางเทคนิคของ Dongqi Crane สำหรับเครนป้องกันการระเบิดในโรงงานแบตเตอรี่ลิเธียม ครอบคลุมการออกแบบ ระบบความปลอดภัย และการปฏิบัติตามข้อกำหนด

ข้อกำหนดทางเทคนิคที่สำคัญ

2.1 การจำแนกประเภทป้องกันการระเบิดและการปรับโซน

โดยทั่วไปแล้ว โรงงานแบตเตอรี่ลิเธียมจะถูกจัดประเภทเป็นโซน 1 (ก๊าซ) หรือโซน 21 (ฝุ่น) ตามมาตรฐาน GB 3836 เครน Dongqi ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดต่อไปนี้:

• การป้องกันแก๊ส: Ex d IIB T4 (สำหรับไฮโดรเจน/สารระเหยอินทรีย์) หรือ Ex d IIC T4 (สำหรับอะเซทิลีน)
• การป้องกันฝุ่น: Ex d A21 IP6X (สำหรับฝุ่นลิเธียมไอออน)
• กลุ่มอุณหภูมิ: T4 (≤135°C) เพื่อป้องกันการลุกไหม้ของสารไวไฟ

ตัวอย่าง: เครนสะพาน Dongqi ขนาด 10 ตันสำหรับโซนการเติมอิเล็กโทรไลต์จะใช้มอเตอร์ที่ได้รับการจัดอันดับ Ex d IIB T4 และจำกัดอุณหภูมิพื้นผิวให้ไม่เกิน 135°C

2.2 ความปลอดภัยของระบบไฟฟ้า

• ตู้หุ้ม: อุปกรณ์ไฟฟ้าทั้งหมด (มอเตอร์ ตัวควบคุม ลิมิตสวิตช์) ต้องบรรจุอยู่ในตู้หุ้มป้องกันไฟ (Ex d) หรือตู้หุ้มเพิ่มความปลอดภัย (Ex e)
• การจัดการสายเคเบิล: ใช้สายเคเบิลหุ้มเกราะพร้อมท่อร้อยสายโลหะและฉนวนกันไฟ ข้อต่อต้องป้องกันการระเบิด (เช่น ข้อต่อแบบต่อมพร้อมวงแหวนปิดผนึก)
• การต่อลงดิน: ระบบต่อลงดินแบบคู่ (โครงอุปกรณ์ + พื้นตัวนำไฟฟ้า) เพื่อป้องกันไฟฟ้าสถิต

กรณีศึกษา: ในโรงงานผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมกว่างโจวปี 2025 บริษัท Dongqi ได้ติดตั้งเครนโมโนเรลขนาด 5 ตันพร้อมมอเตอร์ที่ได้รับการจัดอันดับ Ex d IICT4 และท่อร้อยสายสแตนเลสเพื่อจัดการกับถังอิเล็กโทรไลต์อย่างปลอดภัย

2.3 การออกแบบเชิงกลเพื่อความปลอดภัย

• วัสดุที่ไม่ก่อให้เกิดประกายไฟ: ใช้อลูมิเนียมบรอนซ์หรือสแตนเลสสำหรับตะขอ โซ่ และลูกปืน เพื่อป้องกันประกายไฟจากการเสียดสี
• การป้องกันฝุ่น: กล่องเกียร์แบบปิดผนึกและกล่องหุ้มมาตรฐาน IP65 เพื่อป้องกันฝุ่นลิเธียมเข้า
• ระบบหน่วงการสั่นสะเทือน: ตัวยึดป้องกันการสั่นสะเทือนสำหรับมอเตอร์ เพื่อลดแรงเค้นเชิงกล

นวัตกรรม: ระบบแบตเตอรี่คู่ที่ได้รับสิทธิบัตรของ Dongqi (แบตเตอรี่ลิเธียมหลัก + เสริม) ประกอบไปด้วยตัวแปลง DC/DC แบบทิศทางสองทางเพื่อรีไซเคิลพลังงานเบรกโดยไม่มีไฟกระชาก ลดความเสี่ยงต่อการเกิดไฟไหม้

2.4 ระบบควบคุมและติดตาม

• การตรวจจับก๊าซ: ผสานรวมเซ็นเซอร์มีเทน/VOC (เช่น IR หรือแบบเม็ดเร่งปฏิกิริยา) พร้อมระบบปิดเครนอัตโนมัติหากความเข้มข้นเกิน 20% LEL
• การตรวจสอบอุณหภูมิ: ฝังเซ็นเซอร์ PT100 ไว้ในมอเตอร์และแบตเตอรี่เพื่อส่งสัญญาณเตือนที่อุณหภูมิ ≥80°C
• การทำงานระยะไกล: จี้ไร้สายพร้อมโปรโตคอลป้องกันความผิดพลาด (เช่น RF แบบสองช่องสัญญาณ) เพื่อป้องกันการเปิดใช้งานโดยไม่ได้ตั้งใจ

แอปพลิเคชัน AI: การบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ที่ขับเคลื่อนด้วย AI ของ Dongqi วิเคราะห์ข้อมูลการสั่นสะเทือนและอุณหภูมิเพื่อตรวจจับการสึกหรอของตลับลูกปืนมอเตอร์ก่อนที่จะเกิดความเสียหาย ช่วยลดระยะเวลาหยุดทำงานให้น้อยที่สุด

การปฏิบัติตามมาตรฐานสากล

เครน Dongqi ปฏิบัติตาม:

• GB/T 38331-2019: ความปลอดภัยของอุปกรณ์การผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม
• JB/T 10219-2001: ข้อกำหนดเครนสะพานป้องกันการระเบิด
• ISO 12482: การทดสอบและรับรองน้ำหนักบรรทุกของเครน
• FEM 9.511: มาตรฐานการออกแบบรอกของยุโรป

การรับรอง: เครนทั้งหมดจะต้องผ่านการทดสอบประเภทโดย CNEX (ศูนย์ทดสอบการกำกับดูแลแห่งชาติจีนสำหรับผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าป้องกันการระเบิด) และมีเครื่องหมาย Ex บนป้ายชื่อ

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการติดตั้งและบำรุงรักษา

4.1 การเตรียมพื้นที่

• การแบ่งโซนป้องกันการระเบิด: ติดตั้งเครนในพื้นที่โซน 2 (ก๊าซ) หรือโซน 22 (ฝุ่นละออง) โดยหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับแหล่งกำเนิดประกายไฟโดยตรง
• การระบายอากาศ: ให้แน่ใจว่ามีการระบายอากาศ ≥6 ครั้งต่อชั่วโมงเพื่อเจือจางก๊าซไวไฟ
• แสงสว่าง: ใช้โคมไฟ LED ที่ได้รับมาตรฐาน Ex d (เช่น 50 วัตต์, IP66) เพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไป

4.2 โปรโตคอลการบำรุงรักษา

• การตรวจสอบรายเดือน: ตรวจสอบกล่องหุ้มเพื่อหารอยแตก ตรวจสอบสายเคเบิลเพื่อหาความเสียหาย และเซ็นเซอร์เพื่อหาค่าความคลาดเคลื่อนจากการสอบเทียบ
• การยกเครื่องประจำปี: เปลี่ยนตลับลูกปืนที่สึกหรอ ทดสอบความต้านทานต่อสายดิน (≤0.1Ω) และตรวจสอบความแม่นยำของเครื่องตรวจจับก๊าซ
• การฝึกอบรม: ผู้ปฏิบัติงานต้องผ่านหลักสูตรที่ได้รับการรับรอง ATEX เกี่ยวกับการหยุดทำงานฉุกเฉินและการทำความสะอาดฝุ่น

กรณีศึกษา: เครน Dongqi ในโรงงานแบตเตอรี่ Tier-1

ลูกค้า: CATL (Contemporary Amperex Technology Co. Limited)
ความท้าทาย: ติดตั้งเครนป้องกันการระเบิดขนาด 25 ตันสำหรับการประกอบเซลล์ในพื้นที่โซน 1
วิธีแก้ปัญหา:

• รอกมาตรฐาน Ex d IIC T4 พร้อมโซ่สแตนเลส
• ระบบไล่อากาศไนโตรเจนสำหรับตู้มอเตอร์เพื่อป้องกันการสะสมของไฮโดรเจน
• การตรวจสอบแบบเรียลไทม์ผ่านแดชบอร์ด SCADA พร้อมการแจ้งเตือนทาง SMS สำหรับการรั่วไหลของก๊าซ
• ผลลัพธ์: ไม่มีอุบัติเหตุด้านความปลอดภัยใน 3 ปี โดยมีระยะเวลาการทำงานเพิ่มขึ้น 15% เมื่อเทียบกับเครนแบบเดิม

แนวโน้มในอนาคต

• เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน: ตงฉีกำลังทดสอบเครนมาตรฐาน Ex-h ที่ใช้พลังงานจากเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนสำหรับโรงงานปลอดมลพิษ
• การเชื่อมต่อ 5G: ระบบควบคุมความหน่วงต่ำพิเศษสำหรับการใช้งานเครนอัตโนมัติในพื้นที่อันตราย
• แบตเตอรี่โซลิดสเตต: ระบบชาร์จแบบปรับได้เพื่อรองรับความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้นอย่างปลอดภัย

บทสรุป

โซลูชันป้องกันการระเบิดของ Dongqi Crane ผสานรวมการปฏิบัติตามข้อกำหนดที่เข้มงวด เทคโนโลยีความปลอดภัยที่ทันสมัย และการปรับแต่งเฉพาะอุตสาหกรรม เพื่อตอบสนองความต้องการด้านการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม ด้วยการผสานรวมการตรวจจับก๊าซ การบำรุงรักษาด้วย AI และการกู้คืนพลังงานจากแบตเตอรี่คู่ Dongqi จึงมั่นใจได้ทั้งประสิทธิภาพการทำงานและความปลอดภัยของผู้ปฏิบัติงานในสภาพแวดล้อมที่มีความเสี่ยงสูง