
2017-06-20 11:47
在爆炸危險性環境中使用的電氣設備,為了防止和減少引爆因素,必須在設備本體防爆和運行防爆兩個方面采取必要措施。
首先,我們來看電氣防爆原理與措施。
(一)電氣防爆基本原理
電氣設備引燃爆炸混合物有兩方面原因:一是電氣設備產生的火花、電弧,二是電氣設備表面(即是爆炸混合物相接觸的表面)發熱。
(二)電氣防爆基本措施
第一、宜將正常運行時產生火花、電弧和危險溫度的電氣設備和線路,布置在爆炸危險性較小或沒有爆炸危險的環境內。
電氣線路的設計、施工應根據爆炸危險環境物質特性,選擇相應的敷設方式、導線材質、配線技術、連接方式和密封隔斷措施等。
第二、采用防爆的電氣設備。在滿足工藝生產及安全的前提下,應減少防爆電氣設備的數量。如無特殊需要不宜采用攜帶式電氣設備。
第三、按有關電力設備接地設計技術規程規定的一般情況不需要接地的部分,在爆炸危險區域內仍應接地,電氣設備的金屬外殼應可靠接地。
第四、設置漏電火災報警和緊急斷電裝置。在電氣設備可能出現故障之前,采取相應補救措施或自動切斷爆炸危險區域電源。
第五、安全使用防爆電氣設備。即正確地劃分爆炸危險環境類別,正確地選型、安裝防爆電氣設備,正確地維護檢修防爆電氣設備。
第六、散發較空氣重的可燃氣體、可燃蒸氣的甲類廠房以及有粉塵、纖維爆炸危險的乙類廠房,應采用不發火花的地面。采用絕緣材料作整體面層時,應采取防靜電措施。散發可燃粉塵、纖維的廠房內表面應平整、光滑,并易于清掃。
下面,我們來看爆炸性混合物的分類、分級和分組。
爆炸性氣體、易燃液體和閃點低于或等于環境溫度的可燃液體、爆炸性粉塵或易燃纖維等統稱為爆炸性物質。
在大氣條件下,氣體、蒸氣、薄霧、粉塵或纖維狀的易燃物質與空氣混合,點燃后,燃燒將在整個范圍內迅速傳播的混合物,稱為爆炸性混合物。
(一)爆炸性物質的分類
爆炸性物質可分為三類:
Ⅰ類:礦井甲烷;
Ⅱ類:爆炸性氣體混合物(含蒸氣、薄霧);
Ⅲ類:爆炸性粉塵(含纖維)。
(二)爆炸性混合物的分級和分組
各種爆炸性混合物按最大試驗安全間隙和最小點燃電流分級,按引燃溫度分組,主要是為了配置相應電氣設備,以達到安全生產的目的。
我們先來看爆炸性氣體混合物的分級分組。
第一、按最大試驗安全間隙(MESG)分級。
安全間隙的大小反映了爆炸性氣體混合物的傳爆能力。間隙越小,其傳爆能力就越強,危險性越大;反之,間隙越大,其傳爆能力越弱,危險性也越小。
爆炸性氣體混合物,按最大試驗安全間隙的大小分為ⅡA、ⅡB、ⅡC三級。ⅡA安全間隙最大,危險性最小,ⅡC安全間隙最小,危險性最大。
第二、按最小點燃電流(MIC)分級。
Ⅱ類爆炸性氣體混合物,按照最小點燃電流的大小分為ⅡA、ⅡB、ⅡC三級,最小點燃電流越小,危險性就越大。ⅡA最大試驗安全間隙最大,最小點燃電流最大,危險性最小;反之,Ⅱc危險性最大。
第三、按引燃溫度分組。
爆炸性混合物不需要用明火即能引燃的最低溫度,稱為引燃溫度。引燃溫度越低的物質,越容易引燃。爆炸性氣體混合物按引燃溫度的高低,分為T1、T2、T3、T4、T5、T6六組。T6引燃溫度最高,T1引燃溫度最低。
我們再來看爆炸性粉塵混合物的分級分組。
爆炸性粉塵混合物級組根據粉塵特性(導電或非導電)和引燃溫度高低分為ⅢA、ⅢB二級,T11、T12、T13三組。
最后,我們來看防爆電氣設備。
(一)電氣設備的基本防爆形式
電氣設備主要有十種基本防爆形式:隔爆型(d) 、增安型(e)、 本質安全型(i)、 正壓型(p)、 油浸型(O) 、充沙型(q) 、無火花型(n)、 澆封型(m) 、特殊型(S) 、粉塵防爆型。
下面,我們來具體介紹前四種形式。
第一、隔爆型(d):把設備可能點燃爆炸性氣體混合物的部件全部封閉在一個外殼內,其外殼能夠承受通過外殼任何接合面或結構間隙滲透到外殼內部的可燃性混合物在內部爆炸而不損壞,并且不會引起外部由一種、多種氣體或蒸氣形成的爆炸性環境的點燃。該類型設備適用于1區、2區危險環境。
第二、增安型(e):對在正常運行條件下不會產生電弧、火花的電氣設備進一步采取一些附加措施,提高其安全程度,防止電氣設備產生危險溫度、電弧和火花的可能性。它不包括在正常運行情況下產生火花或電弧的設備。該類型設備主要用于2區危險環境,部分種類可以用于1區。
第三、本質安全型(i):在設備內部的所有電路都是由標準規定條件(包括正常工作或規定的故障條件)下產生的任何電火花或任何熱效應均不能點燃規定的爆炸性氣體環境的本質安全電路。
該防爆型式分為ia, ib兩個等級。該類型設備只能用于弱電設備中,ia適用于0區、1區、2區危險環境, ib適用于1區、2區危險環境。
第四、正壓型(p):具有正壓外殼,可以保持內部保護氣體的壓力高于周圍爆炸性環境的壓力,阻止外部混合物進入外殼。該類型設備按照保護方法可以用于1區、2區危險環境。
(二)防爆電氣設備類別
第一、爆炸性氣體環境用電氣設備分為I類和Ⅱ類兩種類別。
I類:煤礦用電氣設備。
Ⅱ類:除煤礦外的其他爆炸性氣體環境用電氣設備。
第二、可燃性粉塵環境用電氣設備分為A型塵密設備、B型塵密設備、A型防塵設備、B型防塵設備。
(三)防爆電氣設備溫度組別
Ⅱ類爆炸性氣體環境用電氣設備,按其最高表面溫度分為Tl、T2、T3、T4、T5、T6六組,應按對應的Tl-T6組的電氣設備的最高表面溫度不超過可能出現的任何氣體或蒸氣的引燃溫度選型。
(四)防爆標志
防爆電氣設備的防爆標志內容包括:防爆型式+設備類別+溫度。防爆標志示例如下:
I類隔爆型:Exd I;
I類特殊型:Exs I;
ⅡB類隔爆型T3組:ExdⅡBT3;
ⅡA類本質安全型ia等級T5組:ExiaⅡAT5。
(五)防爆電氣設備選用原則
第一、電氣設備的防爆型式應與爆炸危險區域相適應。
第二、電氣設備的防爆性能應與爆炸危險環境物質的危險性相適應。
第三、應與環境條件相適應。
第四、應符合整體防爆的原則,安全可靠、經濟合理、使用維修方便。