Thi Công Điện Nhà Xưởng Dệt Nhuộm: Chống Ẩm, Chống Ăn Mòn Hóa Chất

Điện nhà xưởng dệt nhuộm phải được làm theo hướng “chịu ướt và chịu hóa chất” ngay từ thiết kế: tủ điện tổng đặt trong phòng điện khô, thiết bị ở khu nhuộm dùng cấp bảo vệ IP65 trở lên, vỏ tủ và máng cáp bằng inox hoặc vật liệu composite thay vì tôn sơn thường, và mọi mạch ở khu ướt đều có thiết bị chống dòng rò. Làm như xưởng may hay xưởng cơ khí rồi đem đặt cạnh máy nhuộm, hệ thống thường xuống cấp chỉ sau vài mùa mưa: đầu cốt đồng xanh rỉ, aptomat nhảy vô cớ, biến tần hỏng vì đọng sương.

Bài này đi qua từng khu trong một xưởng dệt nhuộm, mỗi khu cần chọn thiết bị và đi dây ra sao. Nếu anh chị đang tìm đơn vị làm trọn gói từ thiết kế đến nghiệm thu, có thể xem dịch vụ thi công điện nhà xưởng của Đại Phú Thịnh trước, rồi quay lại đây để nắm các điểm kỹ thuật cần yêu cầu nhà thầu.

Vì sao điện xưởng dệt nhuộm hỏng nhanh hơn xưởng khác

Một xưởng nhuộm gom đủ ba thứ mà thiết bị điện “ghét” nhất: nước, nhiệt và hóa chất.

• Hơi nước và nhiệt: máy nhuộm jet, máy nhuộm cao áp, máy giặt, máy sấy định hình (stenter) thải hơi nóng liên tục. Độ ẩm quanh khu máy gần như lúc nào cũng cao, ban đêm nhiệt độ hạ là hơi nước đọng thành giọt bên trong tủ điện và hộp đấu dây.
• Nước tràn và vệ sinh sàn: sàn khu nhuộm thường ướt, xịt rửa hằng ngày. Ổ cắm, hộp nối hay mương cáp đặt thấp sẽ bị ngập.
• Hóa chất: xút (NaOH), axit axetic, muối điện ly, chất tẩy trắng gốc clo hoặc oxy già, hydrosulfite… bay hơi và bám lên mọi bề mặt. Ion clorua và hơi axit ăn mòn đồng, thép mạ kẽm điện phân và sơn tĩnh điện thường nhanh hơn nhiều so với môi trường xưởng khô.
• Tải lớn chạy liên tục: bơm tuần hoàn, quạt, động cơ cuộn vải, phần lớn chạy qua biến tần, hoạt động ba ca. Biến tần vốn nhạy với nóng ẩm, lại sinh sóng hài.

Hậu quả thường gặp không phải cháy nổ lớn ngay mà là hư hỏng âm thầm: điện trở cách điện giảm dần, tiếp điểm bị oxy hóa nóng lên, chống rò tác động liên tục khiến thợ vận hành “bỏ qua” thiết bị bảo vệ. Đến lúc đó, rủi ro điện giật ở khu sàn ướt mới thật sự đáng lo.

Chia vùng môi trường trước khi chọn thiết bị

Cách làm hiệu quả nhất là chia xưởng thành các vùng theo mức khắc nghiệt, rồi gán tiêu chuẩn thiết bị cho từng vùng. Bảng dưới là cách phân vùng Đại Phú Thịnh thường đề xuất khi khảo sát xưởng có công đoạn ướt; con số IP là mức tối thiểu tham khảo theo IEC 60529, kỹ sư sẽ điều chỉnh theo hiện trạng từng xưởng.

Điểm quan trọng là đừng để tủ phân phối chính “tiện đâu đặt đó” giữa các hàng máy nhuộm. Đặt tủ tổng và các tủ phân phối lớn trong phòng điện khô, chỉ đưa ra khu ướt những tủ điều khiển và hộp đấu nối thật sự cần đứng gần máy.

Tủ điện: vỏ, cấp bảo vệ và chống đọng sương

Chọn vật liệu vỏ tủ

Ở phòng điện khô, tủ tôn sơn tĩnh điện thông thường là đủ. Ở khu nhuộm và khu hóa chất thì nên dùng:

• Inox 316: chịu clorua tốt hơn inox 304, phù hợp khu tẩy trắng và khu có muối. Giá cao hơn nhưng tuổi thọ dài nhất.
• Inox 304: dùng được ở khu ẩm ít hóa chất, chi phí hợp lý hơn.
• Vỏ composite (polyester gia cường sợi thủy tinh) hoặc nhựa kỹ thuật: không gỉ, cách điện, nhẹ; hợp cho hộp điều khiển, hộp nút nhấn và tủ nhỏ cạnh máy.

Dù vỏ tốt đến đâu, gioăng cửa, ốc bản lề và khóa tủ cũng phải là loại chịu ăn mòn. Rất nhiều tủ “inox” bị nước vào chỉ vì ốc thép mạ gỉ sét, gioăng chai cứng sau một năm.

Chống đọng sương bên trong tủ

Đọng sương là nguyên nhân hỏng hàng đầu của tủ điện xưởng nhuộm. Các biện pháp nên có:

• Điện trở sấy tủ kèm bộ điều nhiệt hoặc bộ điều ẩm, tự bật khi độ ẩm trong tủ vượt ngưỡng hoặc khi máy dừng ban đêm.
• Quạt hút có lọc và cửa gió có mái che chắn nước nếu tủ chứa biến tần tỏa nhiệt; với tủ biến tần công suất lớn đặt gần khu ướt, cân nhắc máy lạnh tủ điện.
• Đưa cáp vào từ đáy tủ, không khoan lỗ trên nóc. Cáp đi xuống có “vòng nhỏ giọt” để nước theo vỏ cáp không chảy vào tủ.
• Ốc siết cáp (cable gland) đúng cỡ, cấp IP68; bịt kín mọi lỗ chờ chưa dùng.

Muốn so sánh kỹ hơn các loại tủ, thanh cái và thiết bị đóng cắt, anh chị có thể đọc thêm bài các yếu tố khi chọn tủ điện công nghiệp cho nhà xưởng.

Cáp, máng cáp và đường đi dây

Ưu tiên đi trên cao, tránh mương cáp dưới sàn ướt

Ở xưởng khô, mương cáp dưới sàn rất gọn. Ở xưởng nhuộm, mương cáp dễ thành rãnh thoát nước thải: nước nhuộm, xút loãng tràn vào và ngâm cáp lâu ngày. Vì vậy nên đưa tuyến cáp chính lên thang cáp, máng cáp trên cao, đi dọc kèo hoặc giá đỡ, rồi thả xuống từng máy. Nếu bắt buộc dùng mương (ví dụ băng qua lối xe nâng), mương phải có độ dốc, hố thu nước, nắp kín và cáp đặt trên giá, không nằm sát đáy.

Vật liệu máng cáp

• Khu khô: máng tôn sơn tĩnh điện hoặc mạ kẽm điện phân.
• Khu ẩm có ít hóa chất: máng mạ kẽm nhúng nóng, lớp kẽm dày hơn nhiều so với mạ điện phân.
• Khu nhuộm, tẩy, hóa chất: máng inox 304/316 hoặc máng composite (FRP). Phụ kiện nối, bulông, ty treo cũng phải cùng cấp chịu ăn mòn, tránh cảnh máng inox treo trên ty sắt gỉ.

Chọn cáp

Cáp động lực nên có lớp vỏ bọc ngoài (ví dụ cáp CXV, cách điện XLPE vỏ PVC), không dùng dây đơn luồn ống cho khu ướt. Đoạn thả xuống máy luồn ống nhựa cứng hoặc ống ruột gà bọc nhựa kèm đầu nối kín nước, không dùng ống ruột gà thép trần. Ở khu sấy và quanh đường ống hơi, cần tính hệ số hiệu chỉnh dòng điện cho phép theo nhiệt độ môi trường thực tế và giữ khoảng cách với ống hơi nóng.

Đầu cốt, thanh cái trong khu ẩm nên dùng loại mạ thiếc để giảm oxy hóa đồng. Dấu hiệu dễ thấy nhất của môi trường ăn mòn là lớp xanh rỉ đồng trên đầu cốt; gặp dấu hiệu này cần xử lý và siết lại, không để tiếp xúc kém gây nóng.

Chống giật và nối đất ở khu sàn ướt

Người đứng trên sàn ướt, tay chạm vỏ máy kim loại là tình huống có nguy cơ điện giật cao nhất trong xưởng nhuộm. Ba lớp bảo vệ cần có:

1. Thiết bị chống dòng rò (RCD, RCBO): ổ cắm, dụng cụ cầm tay và chiếu sáng di động ở khu ướt dùng chống rò 30 mA. Với các lộ cấp cho máy lớn, chọn ngưỡng tác động phù hợp để vừa bảo vệ vừa không nhảy vặt do dòng rò tự nhiên của biến tần và cáp dài; việc này cần kỹ sư tính, không lắp đồng loạt một loại.
2. Nối đất và liên kết đẳng thế: vỏ máy nhuộm, bồn chứa, khung thép, đường ống kim loại phải nối chung vào hệ thống tiếp địa. Dây nối đất ở khu hóa chất cũng bị ăn mòn, nên kiểm tra định kỳ điểm bắt vít.
3. Bố trí thiết bị tránh nước: ổ cắm, hộp nút nhấn đặt cao hơn mặt sàn, có nắp che; công tắc đèn khu ướt dùng loại kín nước hoặc đưa ra ngoài khu ướt.

Các yêu cầu này nằm trong khung tiêu chuẩn chung về an toàn điện cho nhà xưởng (TCVN 7447 theo bộ IEC 60364, quy chuẩn an toàn điện của Bộ Công Thương). Bài tiêu chuẩn an toàn điện nhà xưởng tổng hợp chi tiết hơn để anh chị đối chiếu với hồ sơ thiết kế.

Động cơ, biến tần và chất lượng điện

Một dây chuyền nhuộm có rất nhiều động cơ chạy biến tần: bơm tuần hoàn dịch nhuộm, động cơ tời vải, quạt máy sấy định hình. Một số lưu ý riêng:

• Gom biến tần vào tủ đặt trong phòng điện hoặc phòng kỹ thuật có điều hòa, kéo cáp ra động cơ, thay vì gắn biến tần ngay trên thân máy nhuộm. Nếu nhà sản xuất máy đã tích hợp sẵn, kiểm tra cấp IP và hệ thống làm mát của tủ máy.
• Động cơ ở khu ướt nên có cấp bảo vệ IP55 trở lên, hộp đấu dây kín và lỗ thoát nước ngưng đặt đúng hướng lắp.
• Nhiều biến tần gây sóng hài, làm nóng cáp trung tính và ảnh hưởng tụ bù. Tụ bù cho xưởng nhuộm nên cân nhắc loại có cuộn kháng lọc sóng hài; với xưởng lớn nên đo chất lượng điện năng trước khi chọn.
• Máy nén khí cấp khí cho van và xi lanh trên máy nhuộm cũng là tải lớn cần lộ riêng; cách cấp điện cho cụm này có trong bài điện máy nén khí nhà xưởng.

Chiếu sáng khu ướt và khu hóa chất

Đèn trong xưởng nhuộm hỏng chủ yếu do nước vào bộ nguồn và chao đèn bị ăn mòn. Nên chọn đèn LED loại kín (đèn chống thấm, chống bụi) cấp IP65 trở lên, thân nhựa polycarbonate hoặc vật liệu chịu hóa chất, không dùng chao nhôm sơn thường ở khu hóa chất. Vị trí đèn tránh đặt ngay trên miệng máy nhuộm, nơi hơi nước bốc thẳng lên. Khu kiểm vải, so màu cần ánh sáng có chỉ số hoàn màu cao và nhiệt độ màu ổn định, nên tách mạch riêng.

Bảo trì: dày hơn xưởng khô

Môi trường nhuộm làm mọi thứ xuống cấp nhanh, nên lịch bảo trì cũng phải dày hơn. Gợi ý những việc nên đưa vào kế hoạch:

• Chụp ảnh nhiệt tủ điện, đầu cốt, thanh cái khi đang chạy tải để phát hiện điểm nóng.
• Đo điện trở cách điện cáp và động cơ ở khu ướt định kỳ, ghi lại để theo dõi xu hướng giảm.
• Kiểm tra gioăng cửa tủ, ốc siết cáp, điện trở sấy và quạt hút; thay gioăng chai cứng.
• Thử nút test của thiết bị chống rò, kiểm tra điện trở nối đất.
• Vệ sinh xơ vải, bụi hóa chất bám trong tủ và trên tản nhiệt biến tần.

Danh sách việc giám sát khi thi công điện cho ngành may mặc nói chung cũng có thể tham khảo ở bài checklist giám sát thi công điện xưởng may; phần dệt nhuộm cần cộng thêm các hạng mục chống ẩm, chống ăn mòn ở trên.

Chi phí: đắt hơn ở đâu, tiết kiệm được ở đâu

Điện xưởng dệt nhuộm thường tốn hơn xưởng khô cùng diện tích, chủ yếu do vỏ tủ inox hoặc composite, máng cáp inox hoặc nhúng nóng, đèn và thiết bị cấp IP cao, phòng điện riêng có điều hòa. Mức chênh phụ thuộc tỷ lệ diện tích khu ướt trên tổng xưởng, nên không có con số chung. Cách tiết kiệm hợp lý là phân vùng thật kỹ: chỉ dùng vật liệu đắt cho khu nhuộm, tẩy, hóa chất; khu dệt, kho và văn phòng dùng vật tư tiêu chuẩn. Đừng tiết kiệm bằng cách hạ cấp IP ở khu ướt, vì chi phí sửa chữa và dừng máy sau đó thường lớn hơn khoản tiết kiệm ban đầu.

Hỏi đáp nhanh

Tủ điện đặt trong khu nhuộm cần cấp IP bao nhiêu?

Tủ và hộp điều khiển đặt cạnh máy nhuộm, nơi có xịt rửa, nên tối thiểu IP65; nơi bị phun nước trực tiếp mạnh nên chọn IP66. Tủ phân phối chính nên đặt trong phòng điện khô thay vì nâng cấp IP để đặt giữa khu ướt.

Có cần dùng inox 316 cho toàn bộ tủ điện không?

Không cần. Inox 316 hoặc composite dùng cho khu tẩy trắng, khu hóa chất và khu có muối. Khu ẩm ít hóa chất dùng inox 304 được; phòng điện khô dùng tủ sơn tĩnh điện thông thường.

Vì sao chống rò ở xưởng nhuộm hay nhảy?

Thường do cách điện cáp hoặc động cơ đã suy giảm vì ẩm, nước vào hộp đấu dây, hoặc chọn ngưỡng chống rò không phù hợp với lộ có nhiều biến tần. Cần đo cách điện để tìm điểm rò thực sự, không nên tháo bỏ thiết bị chống rò.

Xưởng nhuộm đang chạy có cải tạo điện được không?

Được, nhưng nên chia theo từng dây chuyền và làm vào lúc xưởng dừng máy theo kế hoạch, ưu tiên các tủ đang gỉ sét, đọng nước hoặc hay nhảy aptomat trước.