电气安全知识讲座.ppt

1,电气安全知识讲座,防 雷 技 术 防静电 技术 防爆防火技术 电气安全措施,2,一、防雷,雷电的产生与雷电的放电 防雷措施 适用规范,3,我国古代最早的雷击记录是周易记述的公元前1068年一次球形雷袭击周武王的住房。古代的人们由于缺乏科学知识，不能正确解释雷电现象，就把雷电与鬼神联系起来，创造了雷神电母等神话故事。在封建迷信时期，人们将旧历6月24日定为雷神的生日。第一个破除迷信的人是东汉哲学家王充（公元27-97年），他第一次提出了“雷是火”的论断。 1749年美国科学家富兰克林等经过科学实验，为我们揭开了雷电的神秘面纱，雷电与我们日常所用的电有相同的性质。,人类的起源和雷电是密不可分的，如果地球上没有雷电，人类将会灭绝。 雷电为远古人类提供了最早的火种，推动了文明的进程，但同时又具有巨大的破坏性，是最严重的自然灾害之一。 地球上每一秒钟有 100 次闪电 ， 95% 是云对云的放电(也就是说 95%的雷击只会产生电磁脉冲损害）,4,闪电的形状最常见的是枝状，此外还有球状、片状、带状。闪电的形式有云天闪电、云间闪电、云地闪电。云间闪电时云间的摩擦就形成了雷声。 在气象学中，常用雷暴日数、年平均雷暴日数、年平均地面落雷密度，来表征某个地方雷电活动的频繁程度和强度。 我国一般按年平均雷暴日数将雷电活动区分为少雷区（90天）。 我国的雷电活动，夏季最活跃，冬季最少。全球分布是赤道附近最活跃，随纬度升高而减少，极地最少。,5,雷电的产生与雷电的放电,人们通常把发生闪电的云称为雷雨云, 一般讲的雷雨云就是指积雨云。 云的形成过程是空气中的水汽经由各种原因达到饱和或过饱和状态而发生凝结的过程。使空气中水汽达到主要方式是空气降温冷却和增加水汽含量。 积雨云是一种在强烈垂直对流过程中形成的云。近地面的大气的温度由于热传导和热辐射而升高，气体温度升高膨胀，密度减小，压强也随着降低，它就要上升；上方的空气层密度相对较大，就要下沉。热气流在上升过程中膨胀降压，同时与高空低温空气进行热交换，于是上升气团中的水汽凝结而出现雾滴，就形成了云。在强对流过程中，云中的雾滴进一步降温，变成过冷水滴、冰晶或雪花，并随高度逐渐增多。在冻结高度（-10摄氏度），由于过冷水大量冻结而释放潜热，使云顶突然向上发展，达到对流层顶附近后向水平方向铺展，形成云砧，是积雨云的显著特征。 积雨云形成过程中，在大气电场以及温差起电效应、破碎起电效应的同时作用下，正负电荷分别在云的不同部位积聚。当电荷积聚到一定程度，就会在云与云之间或云与地之间发生放电，也就是人们平常所说的“闪电“。,6,雷电形成于大气运动过程中，其成因为大气运动中的剧烈摩擦生电以及云块切割磁力线。 闪电的形状最常见的是枝状，此外还有球状、片状、带状。闪电的形式有云天闪电、云间闪电、云地闪电。云间闪电时云间的摩擦就形成了雷声。 在气象学中，常用雷暴日数、年平均雷暴日数、年平均地面落雷密度，来表征某个地方雷电活动的频繁程度和强度。此外，也使用年雷闪频数来评价雷电活动，它是指1000平方公里范围内一年共发生雷闪击的次数。 大量观测统计资料表明，一个地区的雷闪频数与雷暴日数成线性关系。通常，建筑行业的防雷，更多的注重雷暴日的多少；航空、航海、气象、通信等行业越来越关心年雷闪频数的多少。 我国一般按年平均雷暴日数将雷电活动区分为少雷区（90天）。 我国的雷电活动，夏季最活跃，冬季最少。全球分布是赤道附近最活跃，随纬度升高而减少，极地最少。,7,雷电危害按雷电形式可分成直击雷、感应雷和雷电波侵入三种。 1、直击雷破坏： 当雷电直接击在建筑物上，强大的雷电流使建（构）筑物水份受热汽化膨胀， 从而产生很大的机械力，导致建筑物燃烧或爆炸。另外，当雷电击中接闪器，电流沿引下线向大地泻放时，这时对地电位升高，有可能向临近的物体跳击，称为雷电“反击”，从而造成火灾或人身伤亡。 2、感应雷破坏：感应雷破坏也称为二次破坏。它分为静电感应雷和电磁感应雷两种。由于雷电流变化梯度很大，会产生强大的交变磁场，使得周围的金属构件产生感应电流，这种电流可能向周围物体放电，如附近有可燃物就会引发火灾和爆炸，而感应到导线上就会对设备产生强烈的破坏性。 2.1静电感应雷：带有大量负电荷的雷云所产生的电场将会在金属导线上感应出被电场束缚的正电荷。当雷云对地放电或云间放电时，云层中的负电荷在一瞬间消失了，那么在线路上感应出的这些被束缚的正电荷也就在一瞬间失去了束缚，在电势能的作用下，这些正电荷将沿着线路产生大电流冲击。 2.2电磁感应雷：雷击发生在供电线路附近，或击在避雷针上会产生强大的交变电磁场，此交变电磁场的能量将感应于线路并最终作用到设备上。 3、雷电波引入的破坏：当雷电接近架空管线时，高压冲击波会沿架空管线侵入室内，造成高电流引入，这样可能引起设备损坏或人身伤亡事故。如果附近有可燃物，容易酿成火灾。,8,雷电危害按雷电出现的物理效应可分成电性质破坏、热性质破坏和机械性质破坏 1、电性质破坏：雷电放电产生高达数十万伏的冲击电压，对电气设备、仪表设备、通讯设备等的绝缘造成破坏，导致设备损坏，引发火灾、爆炸事故和人员伤亡，产生的接触电压和跨步电压使人触电。 2、热性质破坏：当上百千安的强大电流通过导体时，在极短时间内转换成大量热量，可熔化导线、管线、构架金属物质，引发火灾。 3、机械性质破坏：由于雷电的热效应，使木材、水泥等材料中间缝隙的水分、空气及其他物质剧烈膨胀，产生强大的机械压力，使被击中物体严重破坏甚至造成爆炸。,9,当人类社会进入电子信息时代后，雷灾出现的特点与以往有极大的不同，可以概括为： （1）受灾面大大扩大，从电力、建筑这两个传统领域扩展到几乎所有行业，特点是与高新技术关系最密切的领域，如航天航空、国防、邮电通信、计算机、电子工业、石油化工、金融证券等； （2）从二维空间入侵变为三维空间入侵。从闪电直击和过电压波沿线传输变为空间闪电的脉冲电磁场从三维空间入侵到任何角落，无孔不入地造成灾害，因而防雷工程已从防直击雷、感应雷进入防雷电电磁脉冲（LEMP）。前面是指雷电的受灾行业面扩大了，这儿指雷电灾害的空间范围扩大了。例如二000年七月，一次闪电二家单位同时受到雷灾，而不是以往的一次闪电只是一个建筑物受损。 （3）雷灾的经济损失和危害程度大大增加了，它袭击的对象本身的直接经济损失有时并不太大，而由此产生的间接经济损失和影响就难以估计。例如某寻呼台遭受雷击，导致该台中断寻呼数小时，其直接损失是有限的，但间接损失将大大超过直接损失。 （4）产生上述特点的根本原因，也就是关键性的特点是雷灾的主要对象已集中在微电子器件设备上。雷电的本身并没有变，而是科学技术的发展，使得人类社会的生产生活状况变了。微电子技术的应用渗透到各种生产和生活领域，微电子器件极端灵敏这一特点很容易受到无孔不入的LEMP的作用，造成微电子设备的失控或者损坏。,10,防雷措施,防雷装置： 避雷针、避雷网、避雷带、 避雷线、 避雷器等。 包括：接闪器、引下线、接地装置三部分。（反击） 避雷针：保护范围确定,h/2,h,ha,hx,r=1.5hP,r地面保护半径m h避雷针高度m P高度影响系数；h30m取1，30120m取5.5/h，120取h120m rx避雷针在hx水平面上的保护半径 hx被保护物高度m ha避雷针的有效高度m,rx,11,避雷器 分为阀型、管型和氧化锌避雷器 接在被保护设备引入端，上端接带电部分、下端接地。 正常时，避雷器内部间隙保持绝缘，过电压时间隙放电接地，截断冲击波，使引入被保护设备的电压为避雷器“残压”，雷电过后，避雷器恢复绝缘状态。,被保护 设备,过电压,避雷器,接地,线路,12,建（构）筑物防雷等级划分,建筑物防雷设计规范(GB 50057-94) 第2.0.2条 遇下列情况之一时,应划为第一类防雷建筑物： 一、凡制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药、火工品等大量爆炸物质的建筑物,因电火花而引起爆炸,会造成巨大破坏和人身伤亡者。 二、具有0区或10区爆炸危险环境的建筑物。 三、具有1区爆炸危险环境的建筑物,因电火花而引起爆炸,会造成巨大破坏和人身伤亡者。 第2.0.3条 遇下列情况之一时,应划为第二类防雷建筑物： 一、国家级重点文物保护的建筑物。 二、国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站、国宾馆、国家级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物。 三、国家级计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义且装有大量电子没备的建筑物。 四、制造、使用或贮存爆炸物质的建筑物,且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。 五、具有1区爆炸危险环境的建筑物,且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。 六、具有2区或11区爆炸危险环境的建筑物。,七、工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。 八、预计雷击次数大于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物。 九、预计雷击次数大于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。 注,预计雷击次数应按本规范附录一计算; 第2.0.4条 遇下列情况之一时,应划为第三类防雷建筑物 一、省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。 二、预计雷击次数大于或等于0.012次/a,且小于或等于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物。 三、预计雷击次数大于或等于0.06次/a,且小于或等于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。 四、预计雷击次数大于或等于0.06次/a的一般性工业建筑物。 五、根据雷击后对工业生产的影响及产生的后果,并结合当地气象、地形、地质及周围环境等因素,确定需要防雷的21区、22区、23区火灾危险环境。 六、在平均雷暴日大于15d/a的地区,高度在15m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物;在平均雷暴日小于或等于15d/a的地区,高度在20m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。,13,适用规范,石油与石油设施雷电安全规范 GB 15599-95 建筑物防雷设计规范 GB50057-94 石油库设计规范 GB50074-2002 石油化工企业设计防火规范 GB50160-92 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合 DL/T 620-1997,14,石油与石油设施雷电安全规范 GB 15599-95,1 主题内容与适用范围 本规范规定了石油和石油产品在生产、运输、贮存、销售、使用过程中避免或减少石油设备雷电危害的基本原则和措施。 本规范适用于石油设备的雷电安全保护。 2 引用标准（略） 3 预防雷电危害的基本原则 3.1 石油和石油产品应贮存在密闭性的容器内，并避免易燃或可燃性油气混合在容器周围积聚。 3.2 易燃或可燃性油气可能泄漏或积聚的区域，应避免金属导体间产生火花放电。 3.3 固定顶金属容器附件(如呼吸阀、安全阀)必须装设阻火器。 3.4 石油容器及其附属装置(如阻火器、呼吸阀、量油孔等)均应保持良好的工作状态。 3.5 石油设备应采用防雷接地。防雷接地、防静电接地和电气设备接地宜共用同一接地装置。,15,4 预防雷电危害的技术措施 4.1 金属油罐 4.1.1 当贮存易燃、可燃油品的油罐，其顶板厚度小于4mm时，应装设防直击雷设备，如避雷针或半导体消雷器等。其中单支避雷针保护范围的确定参见附录A，其它情况下保护范围的确定详见GB50057附录四。半导体消雷器保护范围的确定参见附录B。 4.1.2 当贮存易燃、可燃油品的油罐，其顶板厚度大于、等于4mm时，按GBJ74第11.2.2条规定，可不装设防直击雷设备。但在多雷区(注)，当油罐顶板厚度大于、等于4mm时，仍可装设防直击雷设备。 注：多雷区通常指年雷暴日大于40天的地区，参见附录C。 4.13 金属油罐必须作环型防雷接地，其接地点不应少于两处，其间弧形距离不应大于30m。接地体距罐壁的距离应大于3m，当罐顶装有避雷针或利用罐体作接闪器时，每一接地点的冲击接地电阻不应大于10。 4.1.4 浮顶金属油罐可不装设防直击雷设备，但必须用两根截面不小于25mm2的软铜绞线将浮船与罐体作电气连接。其连接点不应小于两处，连接点沿油罐周长的间距不应大于30m。浮顶油罐的密封结构，宜采用耐油导静电材料制品。 4.1.5 金属油罐的阻火器、呼吸阀、量油孔、人孔、透光孔等金属附件必须保持等电位连接。,16,4.2 非金属油罐（略） 4.3 人工洞石油库 （略） 4.4 汽车槽车和铁路槽车 4.4.1 汽车槽车和铁路槽车在装运易燃、可燃油器时宜装阻火器。 4.4.2 铁路装卸油品设备(包括钢轨、管路、鹤管、栈桥等)应作电气连接并接地，冲击接地电阻应不大于10。 4.5 金属油船和油驳 4.5.1 金属油船和油驳的金属桅杆或其它凸出物可作接闪器。如船体的结构是木质的或其它绝缘材料的，则必须把桅杆或其它凸出的金属物与水线以下的铜板连接。 4.5.2 无线电天线应装避雷器。 4.5.3 雷暴时应中止装卸油品，并关闭贮器开口。 4.6 管路 4.6.1 输油管路可用其自身作接闪器，其法兰、阀门的连接处，应设金属跨接线。当法兰用5根以上螺栓连接时，法兰可不用金属线跨接，但必须构成电气通路。 4.6.2 管路系统的所有金属件，包括护套的金属包覆层必须接地。管路两端和每隔200-300m处，以及分支处、拐弯处均应有一处接地，接地点宜设在管墩处，其冲击接地电阻不得大于10。 4.6.3 可燃性气体放空管路必须装设避雷针，避雷针的保护范围应高管口不小于2m，避雷针距管口的水平距离不得小于3m。,17,5 预防雷电危害的管理措施 5.1 制度 各单位技术部门应制定防雷电危害的具体措施。建立设备防雷活动档案。 5.2 教育 负责管理工作的人员必须掌握雷电知识。 5.3 应急 当发现雷电可能酿成雷电事故时，应及时采取有效措施，并上报主管领导。 5.4 预检 每年雷雨季节之前，必须检查、维修防雷电设备和拉地。检查的主要项目如： a) 防雷设备的外观形貌、连接程度，如发现断裂、损坏、松动应及时修复； b) 用仪器检测防雷设备冲击接地电阻值，如发现不符合要求，应及时修复； c) 清洗堵塞的阻火芯，更换变形或腐蚀的阻火芯，并应保证密封处不漏气。,18,5 预防静电危害的技术措施 5.1 油罐 5.1.1 罐、塔等固定设备原则上要求在多个部位上进行接地。其接地点应设两处以上，接地点应沿设备外围均匀布置，其间距不应大于30m。 5.1.2 贮罐内壁应使用防静电防腐涂料，涂料体电阻率应低于100Mm(面电阻率应低于1G)。 5.1.3 轻质油品的进出口管必须接近贮罐底部。 5.1.4 对于电导率低于50pS/m的液体石油产品，在注入口未浸没前，初始流速不应大于1m/s，当注入口浸没200mm后，可逐步提高流速，但最大流速不应超过7m/s。 如采用其他有效防静电措施，可不受上述限制。 5.1.5 罐内禁止存在任何未接地的浮动物。,19,5.2 汽车罐车 5.2.1 在装卸油前，必须先检查罐车内部，不应有未接地的浮动物。 5.2.2 装油鹤管、管道、罐车必须跨接和接地。 5.2.3 采用顶部装油时，装油鹤管应深入到槽罐的底部200mm。装油速度宜满足式 (2)关系： V2D0.5 (2) 式中： V油品流速，m/s； D鹤管管径，m。 5.2.4 装油方式应尽量采用底部装油。 5.2.5 禁止使用无挡板汽车罐车运输轻质油品。 5.2.6 装油完毕，宜静置不少于2min后，再进行采样、测温、检尺、拆除接地线等。 5.2.7 汽车罐车未经清洗不宜换装油品。,20,5.3 铁路罐车 5.3.1 在装卸油前，必须先检查罐车内部，不应有未接地的浮动物。 5.3.2 装油鹤管、管道、槽罐必须跨接和接地。 5.3.3 顶部装卸油时，装卸油鹤管应深入到槽罐的底部。装油速度宜满足式(3)关系： V2D0.8 .(3) 式中： V油品流速，m/s； D鹤管管径，m。 5.3.4 装油完毕，宜静置不少于2min后，再进行采样，测温、检尺、拆除接地线等。 5.3.5 铁路罐车未经清洗不宜换装油品。,21,5.4 油轮和舶船 5.4.1 作业前，应先将船体与陆地上接地端进行接地。使用软管输送轻质油品前，应做电气连续性检查。遵循先接搭接线后接软管，作业后先拆输油软管后拆搭接线。 5.4.2 禁止采用外部软管从舱口直接灌装轻质油品。不准使用空气或惰性气体将管中剩油驱入油舱内。 5.4.3 装油初速度不大于1m/s，当入口管浸没后，可提高流速，但100mm管径不大于9m/s；150mm管径不大于7m/s。 5.4.4 装油时不准将导体放入油舱内。装油完毕应静置10min后再使用导电性器具进行采样、测温、检尺等作业。若油舱容积大于5000m3时，应静置30min后作业。 5.4.5 清洗油舱作业，要遵循有关部门规定的防静电危害措施。 5.4.6 当油舱装有闪点小于60的油品时，油舱系统宜配备惰性气体装置。 5.5 飞机 （略）,22,5.6 油桶 5.6.1 当采用金属管嘴或金属漏斗向金属油桶装油时，必须让它们保持良好的接触或连接，并可靠接地。 5.6.2 禁止使用绝缘性容器加注汽油、煤油等。 5.6.3 向抗静电塑料容器加注油品时，容器上的任何金属部件都必须与装油管线跨接。若使用金属漏斗加注，金属漏斗也必须接地。 5.7 管路 5.7.1 管路系统的所有金属件，包括护套的金属包覆层必须接地。管路两端和每隔200-300m处，应有一处接地。当平行管路相距10cm以内时，每隔20m应加连接。当管路与其他管路交叉间距小于10cm时，应相连接地。 5.7.2 对金属管路中间的非导体管路段，除需做屏蔽保护外，两端的金属管应分别与接地干线相接。非导体管路段上的金属件应跨接、接地。 5.7.3 用管路输送油品，应尽量避免混入空气、水、灰尘等物质。,23,5.8 搅拌、混合和调合 5.8.1 搅拌、混合、调合设备的所有金属零部件均应连接在一起并接地。如果设备有绝缘内衬，可用内部接地措施促使电荷泄漏。 5.8.2 严禁用压缩空气进行汽油、煤油、轻柴油的调合。重柴油等用压缩空气调合时，必须控制风压不大于343kPa，并使油品调合温度至少低于该油品闪点20。 5.8.3 如果采用喷射混合，只要液柱不喷出液面，并且设备的金属部件都接地，是没有静电引燃危险的。 5.9 吹扫和清洗 5.9.1 采用蒸汽进行吹扫和清洗时，受蒸汽喷击的管线、导电物体都必须与油罐或设备进行接地连接。 5.9.2 严禁使用压缩空气对汽油、煤油、苯、轻柴油等产品的管线进行清扫。 5.9.3 严禁使用汽油、苯类等易燃溶剂对设备、器具吹扫和清洗。 5.9.4 使用液体喷洗容器时，压力不得大于980kPa。,24,5.10 取样、计量和测温 5.10.1 取样或测温设备的金属部件必须与罐连接。 5.10.2 不准使用绝缘和非绝缘材质的检尺、测温、采样工具进行作业。 5.10.3 油罐采样、计量和测温前静置时间可按5.4.4之要求进行。 5.10.4 进行油品采样、计量和测温时，不得猛拉快提，上提速度不得大于0.5m/s，下落速度不得大于1m/s。 6 预防静电危害的管理措施 6.1 各单位安全技术部门应会同有关职能部门制定防静电危害具体实施方案，并加以监督检查。负责管理工作的人员必须掌握静电安全技术知识，当发现静电可能酿成事故时，有权采取有效措施，并上报主管领导。 6.2 所有防静电设备、测试仪表及防护用品，要定期检查、维修，并建立设备档案。 6.3 油品静电检测主要项目有： 6.3.1 贮器的泄漏电阻、人体的泄漏电阻、管线的接地电阻。 6.3.2 油品静止电导率。 6.3.3 油品油面静电位。 6.3.4 可燃蒸气与空气混合物浓度。 6.3.5 油品温度、气温及大气相对温度。 6.4 轻质石油产品电导率测定仪应一年校正一次。,25,二、防静电,静电的产生 石油静电的产生 静电的安全防护 适用规范,26,静电的产生,静电现象 静电的产生 物质夺取自由电子，需要能量。 如果物质间进行摩擦，产生电子转移。但两个物质表面接触后，只要把他们迅速拉开，也足以产生静电。 静电产生的基本、重要的因素应当认为是，物质相互密切接触和迅速剥离。,27,产生静电的内因 物质逸出功（电子脱离物质表面所需要作的功）不同。 物质电阻率不同。 产生静电的外因 紧密接触（25108 cm)与迅速分离。 附着带电。 感应起电。 极化起电。 流动带电。 喷出带电。 飞沫带电。 静电的积累,28,电阻率与泄漏半衰期的关系,29,石油静电的产生,输油管线中静电的产生 流动带电。 管线材质影响。如高分子塑料管与钢管比较，前者带静电高8倍。 管线内表面光洁度和使用时间等条件也对带静电倾向影响很大。 管线长度与带电量成正比，如管线设有过滤分离器、过滤网等，带电量有时会增加10200倍。因此泵或过滤器等出口侧的管线采取加大管径和增设缓冲罐等措施，都是必要的。 泵转速的影响。 油温的影响。石油的导电率随油温的升高而增大；但也有相反的理论。,30,混入微粒子、空气和水的影响。当石油类中混入铁锈等微粒子以胶状分散时会增大带电量；当空气和其他气体泡混入石油类中时，在流动开始瞬间，试验证明与正常流动比产生约100倍的静电；水的混入因情况不同而不同，一般也会增加静电。 混合和搅拌引起的静电 当贮罐内存在水和杂质时，会产生大量静电。 喷出引起的静电 若发生喷溅和泡沫会引起大量静电，应引起重视。 沉降引起的静电 影响贮罐内静电产生量的几个因素 底部装油与喷溅装油；油流出口与油面的距离；不同油品混合发生爆炸；罐底沉降水被搅起；蒸汽清洗油罐会产生很高的静电电位；时间因素（最大静电电位产生有延迟）。,31,铁路槽车静电主要来自泵和过滤器，一般过滤器设置在离装油口100米外，使有充足的时间逸散电荷。 汽车油罐车静电主要来自泵管道和过滤器，在注油过程中，油面电位随油面升高而升高，到达一定值后又开始下降。 油轮静电事故的产生：用水冲洗油油舱（测试表明冲洗很短时间，油仓中心电位高达40kV）；油舱装油不满，油或压舱水摇晃带电。 静电危害的条件 静电的产生 放电间隙的存在 爆炸危险物质达到爆炸极限,石油产品的爆炸极限（在空气中的浓度体积）,32,静电的安全防护,消除静电的危害主要有两个途径：一是创造条件加速工艺过程中所产生静电的泄漏或中和，限制静电积累，使其不超过安全限度；二是控制工艺过程，限制静电产生。,第一类方法,泄漏法,中和法,接地,增湿,加入抗静电剂,涂导电涂层,感应中和器,发射性中和器,材料选择,工艺设计、操作,设备结构,第二类方法,33,防止形成危险性混合物,以不可燃介质代替可燃介质：如用不可燃混合剂进行化学脱脂。 降低爆炸性混合物浓度：通风、抽气等 工艺控制 控制流速 增强静电电荷的衰减：工艺过程总是包含静电的产生和逸散两个区域，因此可以采取不同的预防静电危害措施。 利用材质搭配控制静电产生：如钢铁和晴纶摩擦，钢铁带负电荷；钢铁与聚氯乙烯摩擦，钢铁带正电荷。一种方法是系统中分别选择不同材质容器、管道等，使一处的某种电荷在另一处消除；另一方法是材料混合，使物料流动时不会产生明显静电。如含有40尼龙和60达科隆的混合纤维同镀铬表面摩擦时不会产生静电积累。,34,接地 增湿 增湿主要是增加静电沿介质表面的泄漏，而不是增加通过空气的泄漏。对于表面容易形成水膜的介质，如纸张、橡胶等非常有效。 化学防静电 防静电剂具有较好的导电性和较强的吸湿性，在高绝缘材料中非常有效。由无机盐表面活性剂发展到高分子、有机半导体、高聚物等化学防静电剂。 用于聚酯薄膜涤纶片基的防静电剂，烷基二苯醚磺酸甲盐（DPE），使聚酯薄膜表面电子由1015欧降至107欧。 用于塑料的防静电剂，酰胺基季胺硝酸盐用于聚氯乙烯（SN）。 用于纤维的防静电剂，种类较多。 用于石油的防静电剂，甲基乙烯脂顺丁烯二酸酐的共聚物。 静电消除器 将气体分子电离产生消除静电所需的离子。 自感应式、外接电源式（工频高压、高频高压、直流高压、离子流）、放射线式、组合式。 防止人体带静电,35,适用规范,防止静电事故通用导则 GB 12158-90 液体石油产品静电安全规程 GB 13348-92 易燃、可燃液体防静电安全管理 Q/YZG*-*-2004,36,液体石油产品静电安全规程 GB 13348-92,主题内容与适用范围 本标准规定了液体石油产品在生产、运输、贮存、使用过程中防止静电危害的基 本方法和措施。 本标准适用于液体石油产品。,37,三、防爆,爆炸性物质的分类、分级与分组 爆炸性气体环境危险区域的划分 防爆结构 电气防爆安全技术和管理 适用规范,38,爆炸性物质的分类、分级与分组,1.爆炸性物质的分类 爆炸性物质分为三类： 类： 矿井甲烷； 类： 爆炸性气体、蒸气； 类： 爆炸性粉尘、纤维。 注：分类来源于中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程（试行)（劳动人事部、公安部、国家机械委员会、煤炭工业部、化学工业部、石油工业部、纺织工业部、轻工业部）1987年,39,2.爆炸性气体的分级,爆炸性气体混合物， 按其最大试验安全间隙（MESG）或最小点燃电流比（MICR）分级,40,MESG（最大试验安全间隙）-爆炸性气体在标准容器中（8000cm3、半球法兰结合面的间隙长度为25mm的球形容器）试验的传爆间隙临界值，即为间隙长度为25mm时的传爆间隙的最小值。,MICR（最小点燃电流比）-各种易燃物质按照它们最小点燃电流值与实验室的甲烷的最小点燃值之比。,41,3.爆炸性气体的分组,按其引燃温度分组。共分、六组。,42,4.举例,43,爆炸性气体环境危险区域的划分,爆炸性气体环境应根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间，按下列规定进行分区： 0区：连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境； 1区：在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境； 2区：在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境，或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境。 注：正常运行是指正常的开车、运转、停车，易燃物质产品的装卸，密闭容器盖的开闭，安全阀、排放阀以及所有工厂设备都在其设计参数范围内工作的状态。 按释放源级别和通风条件确定（连续级、第一级、第二级释放源） 范围：根据释放源的级别和位置、易燃物质的性质、通风条件、障碍物及生产条件、运行经验，经技术经济比较综合确定。,44,防爆结构,隔爆型电气设备（）：具有隔爆外壳的电气设备， 是指把能点燃爆炸性混合物的部件封闭在一个外壳内，该外壳能承受内部爆炸性混合物的爆炸压力并阻止向周围的爆炸性混合物传爆的电气设备。 增安型电气设备（）：正常运行条件下，不会产生点燃爆炸性混合物的火花或危险温度， 并在结构上采取措施，提高其安全程度，以避免在正常和规定过载条件下出现点燃现象的电气设备。 本质安全型电气设备（）：在正常运行或在标准试验条件下所产生的火花或热效应均不能点燃爆炸性混合物的电气设备。 正压型电气设备（）：具有保护外壳，且壳内充有保护气体， 其压力保持高于周围爆炸性混合物气体的压力，以避免外部爆炸性混合物进入外壳内部的电气设备。 无火花型电气设备（）在正常运行条件下不产生电弧或火花， 也不产生能够点燃周围爆炸性混合物的高温表面或灼热点，且一般不会发生有点燃作用的故障的电气设备。,45,设备选型,气体爆炸危险场所用电气设备防爆类型选型表 爆炸危险区域 适 用 的 防 护 型 式 电 气 设 备 类 型 符 号 本质安全型（级） 区 其他特别为区设计的电气设备（特殊型） s 适用于区的防护类型 隔爆型 区 增安型 本质安全型（级） 充油型 正压型 充砂型 其他特别为区设计的电气设备（特殊型） s 适用于区或区的防护类型 区 无火花型 ,46,旋转电机防爆结构的选型,-为适用 -为慎用 X-为不适用,47,爆炸性粉尘环境,分为：爆炸性粉尘（镁、铝等） 可燃性导电粉尘（石墨、焦炭、煤、锌、铁等） 可燃性非导电粉尘（聚乙烯、小麦、硫磺等） 可燃纤维（棉、麻等） 分组：引燃温度分组T11（270）、T12（200270）、 T13（150200） 分区：爆炸性粉尘环境应根据爆炸性粉尘混合物出现的频繁程度和持续时间，按下列规定进行分区： 10区：连续出现或长期出现爆炸性粉尘混合物的环境； 11区：有时会将积留下的粉尘扬起而偶然出现爆炸性粉尘混合物的环境。 范围：根据粉尘的量、释放率、浓度和物理特性以及同类企业相似厂房的实践经验等确定。 设备选型：除可燃性非导电粉尘和可燃纤维的11区环境采用防尘结构（标志DP），10区及其它爆炸性粉尘环境11区均采用尘密结构（标志DT）；并按照粉尘的不同引燃温度选择不同易燃温度组别的电气设备。,48,4.举例,Ex dBT3 Ex防爆标志（EEx） d隔爆型 B爆炸性气体分级（高于 A， 低于C） T3爆炸性气体分组（高压T2，低于T4）,49,火灾危险环境,分类：可燃液体：柴油、润滑油、变压器油等； 可燃粉尘：铝粉、焦炭粉、煤粉、合成树脂粉等； 固体状可燃物质：煤、焦炭、木等； 可燃纤维：棉花纤维、合成纤维等。 危险区域划分：根据火灾事故发生的可能性和后果，以及危险程度和物质状态不同划分： 21区：具有闪点高于环境温度的可燃液体，在数量和配置上能引起火灾危险的环境。 22区：具有悬浮状、堆积状的可燃粉尘或可燃纤维，虽不可能形成爆炸混合物，但在数量和配置上可能引起火灾危险环境。 23区：具有固体状可燃物质，在数量和配置上能引起火灾危险环境。,50,火灾危险环境的电气装置,51,安全栅,安全栅是构成安全火花防爆系统的关键仪表，它的作用是一方面保证信号的正常传输；另一方面控制流入危险场所的能量在爆炸性气体或爆炸性混合物的点火能量以下，以确保系统的安全无火花性能。 安全栅是一种特殊的关联设备，接在本安型和非本安型电路之间， 它包括安全栅元件或安全栅电路，如熔断器、电阻器和并联的二极管等。将供给本安型电路的电压和电流限制在一定安全水平之内。 常用的安全栅有齐纳式安全栅和隔离式安全栅。,52,齐纳式安全栅,基于齐纳二极管方向击穿特性来工作的。 现场发生故障，限流电阻将电流限制在安全范围。 齐纳二极管将电源电压限制在安全电压以内，两只齐纳二极管是为了提高可靠性。 发生高电压时，齐纳二极管击穿，同时快速熔断器熔断，保证过电压与现场隔离。,限流电阻,快速熔断器,齐纳二极管,危险侧,安全侧,53,隔离式安全栅,它在供电和信号传输线路中采用了变压器隔离措施，具有电子限流和限压功能，进一步提高了安全可靠性。 分为检测端（输入式）安全栅和操作端（输出式）安全栅,24DC,直流/ 交流 转换 器,整流 滤波器,T1,解调 放大器,T2,调制器,整流 滤波器,限能器,输入 420mADC,输出 420mADC 或15VDC,检测端安全栅构成框图,24DC,直流/ 交流 转换 器,T1,调制器,解调 放大器,整流 滤波器,限能器,输出 420mADC,T2,操作端安全栅构成框图,输入 420mADC,来至变送器,来至控制仪表,去现场,去控制仪表,54,55,三、防爆,爆炸性物质的分类、分级与分组 爆炸性气体环境危险区域的划分 防爆结构 电气防爆安全技术和管理 适用规范,56,爆炸性物质的分类、分级与分组,1.爆炸性物质的分类 爆炸性物质分为三类： 类： 矿井甲烷； 类： 爆炸性气体、蒸气； 类： 爆炸性粉尘、纤维。 注：分类来源于中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程（试行)（劳动人事部、公安部、国家机械委员会、煤炭工业部、化学工业部、石油工业部、纺织工业部、轻工业部）1987年,57,2.爆炸性气体的分级,爆炸性气体混合物， 按其最大试验安全间隙（MESG）或最小点燃电流比（MICR）分级,58,MESG（最大试验安全间隙）-爆炸性气体在标准容器中（8000cm3、半球法兰结合面的间隙长度为25mm的球形容器）试验的传爆间隙临界值，即为间隙长度为25mm时的传爆间隙的最小值。,MICR（最小点燃电流比）-各种易燃物质按照它们最小点燃电流值与实验室的甲烷的最小点燃值之比。,59,3.爆炸性气体的分组,按其引燃温度分组。共分、六组。,60,4.举例,61,爆炸性气体环境危险区域的划分,爆炸性气体环境应根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间，按下列规定进行分区： 0区：连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境； 1区：在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境； 2区：在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境，或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境。 注：正常运行是指正常的开车、运转、停车，易燃物质产品的装卸，密闭容器盖的开闭，安全阀、排放阀以及所有工厂设备都在其设计参数范围内工作的状态。 按释放源级别和通风条件确定（连续级、第一级、第二级释放源） 范围：根据释放源的级别和位置、易燃物质的性质、通风条件、障碍物及生产条件、运行经验，经技术经济比较综合确定。,62,防爆结构,隔爆型电气设备（）：具有隔爆外壳的电气设备， 是指把能点燃爆炸性混合物的部件封闭在一个外壳内，该外壳能承受内部爆炸性混合物的爆炸压力并阻止向周围的爆炸性混合物传爆的电气设备。 增安型电气设备（）：正常运行条件下，不会产生点燃爆炸性混合物的火花或危险温度， 并在结构上采取措施，提高其安全程度，以避免在正常和规定过载条件下出现点燃现象的电气设备。 本质安全型电气设备（）：在正常运行或在标准试验条件下所产生的火花或热效应均不能点燃爆炸性混合物的电气设备。 正压型电气设备（）：具有保护外壳，且壳内充有保护气体， 其压力保持高于周围爆炸性混合物气体的压力，以避免外部爆炸性混合物进入外壳内部的电气设备。 无火花型电气设备（）在正常运行条件下不产生电弧或火花， 也不产生能够点燃周围爆炸性混合物的高温表面或灼热点，且一般不会发生有点燃作用的故障的电气设备。,63,设备选型,气体爆炸危险场所用电气设备防爆类型选型表 爆炸危险区域 适 用 的 防 护 型 式 电 气 设 备 类 型 符 号 本质安全型（级） 区 其他特别为区设计的电气设备（特殊型） s 适用于区的防护类型 隔爆型 区 增安型 本质安全型（级） 充油型 正压型 充砂型 其他特别为区设计的电气设备（特殊型） s 适用于区或区的防护类型 区 无火花型 ,64,旋转电机防爆结构的选型,-为适用 -为慎用 X-为不适用,65,爆炸性粉尘环境,分为：爆炸性粉尘（镁、铝等） 可燃性导电粉尘（石墨、焦炭、煤、锌、铁等） 可燃性非导电粉尘（聚乙烯、小麦、硫磺等） 可燃纤维（棉、麻等） 分组：引燃温度分组T11（270）、T12（200270）、 T13（150200） 分区：爆炸性粉尘环境应根据爆炸性粉尘混合物出现的频繁程度和持续时间，按下列规定进行分区： 10区：连续出现或长期出现爆炸性粉尘混合物的环境； 11区：有时会将积留下的粉尘扬起而偶然出现爆炸性粉尘混合物的环境。 范围：根据粉尘的量、释放率、浓度和物理特性以及同类企业相似厂房的实践经验等确定。 设备选型：除可燃性非导电粉尘和可燃纤维的11区环境采用防尘结构（标志DP），10区及其它爆炸性粉尘环境11区均采用尘密结构（标志DT）；并按照粉尘的不同引燃温度选择不同易燃温度组别的电气设备。,66,4.举例,Ex dBT3 Ex防爆标志（EEx） d隔爆型 B爆炸性气体分级（高于 A， 低于C） T3爆炸性气体分组（高压T2，低于T4）,67,火灾危险环境,分类：可燃液体：柴油、润滑油、变压器油等； 可燃粉尘：铝粉、焦炭粉、煤粉、合成树脂粉等； 固体状可燃物质：煤、焦炭、木等； 可燃纤维：棉花纤维、合成纤维等。 危险区域划分：根据火灾事故发生的可能性和后果，以及危险程度和物质状态不同划分： 21区：具有闪点高于环境温度的可燃液体，在数量和配置上能引起火灾危险的环境。 22区：具有悬浮状、堆积状的可燃粉尘或可燃纤维，虽不可能形成爆炸混合物，但在数量和配置上可能引起火灾危险环境。 23区：具有固体状可燃物质，在数量和配置上能引起火灾危险环境。,68,火灾危险环境的电气装置,69,安全栅,安全栅是构成安全火花防爆系统的关键仪表，它的作用是一方面保证信号的正常传输；另一方面控制流入危险场所的能量在爆炸性气体或爆炸性混合物的点火能量以下，以确保系统的安全无火花性能。 安全栅是一种特殊的关联设备，接在本安型和非本安型电路之间， 它包括安全栅元件或安全栅电路，如熔断器、电阻器和并联的二极管等。将供给本安型电路的电压和电流限制在一定安全水平之内。 常用的安全栅有齐纳式安全栅和隔离式安全栅。,70,齐纳式安全栅,基于齐纳二极管方向击穿特性来工作的。 现场发生故障，限流电阻将电流限制在安全范围。 齐纳二极管将电源电压限制在安全电压以内，两只齐纳二极管是为了提高可靠性。 发生高电压时，齐纳二极管击穿，同时快速熔断器熔断，保证过电压与现场隔离。,限流电阻,快速熔断器,齐纳二极管,危险侧,安全侧,71,隔离式安全栅,它在供电和信号传输线路中采用了变压器隔离措施，具有电子限流和限压功能，进一步提高了安全可靠性。 分为检测端（输入式）安全栅和操作端（输出式）安全栅,24DC,直流/ 交流 转换 器,整流 滤波器,T1,解调 放大器,T2,调制器,整流 滤波器,限能器,输入 420mADC,输出 420mADC 或15VDC,检测端安全栅构成框图,24DC,直流/ 交流 转换 器,T1,调制器,解调 放大器,整流 滤波器,限能器,输出 420mADC,T2,操作端安全栅构成框图,输入 420mADC,来至变送器,来至控制仪表,去现场,去控制仪表,72,适用规范,爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB 5005892 电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范 GB 502611996 中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程（试行) 劳人护(87)36号 爆炸性气体环境用电气设备第13部分：爆炸性气体环境用电气设备的检修 GB3836.12-1997 neq IEC79-19:1993,73,爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范,1.0.5采用的设备和器材，均应符合国家现行技术标准的规定，并应有合格证件。设备应有铭牌，防爆电气设备应有防爆标志。 1.0.6.4防爆电气设备的铭牌中，必须标有国家检验单位发给的“防爆合格证号”。 2.2隔爆型电气设备的安装 2.2.1隔爆型电气设备在安装前，应进行下列检查： 2.2.1.1设备的型号、规格应符合设计要求；铭牌及防爆标志应正确、清晰。 2.2.1.2设备的外壳应无裂纹、损伤。 2.2.1.3隔爆结构及间隙应符合要求。 2.2.1.4接合面的紧固螺栓应齐全，弹簧垫圈等防松设施应齐全完好，弹簧垫圈应压平。 2.2.1.5密封衬垫应齐全完好，无老化变形，并符合产品的技术要求。 2.2.1.6透明件应光洁无损伤。 2.2.1.7运动部件应无碰撞和摩擦。 2.2.1.8接线板及绝缘件应无碎裂，接线盒盖应紧固，电气间隙及爬电距离应符合要求。 2.2.1.9接地标志及接地螺钉应完好。 2.2.2隔爆型电气设备不宜拆装。需要拆装时，应符合下列要求： 2.2.2.1应妥善保护隔爆面，不得损伤。 2.2.2.2隔爆面上不应有砂眼、机械伤痕。 2.2.2.3无电镀或磷化层的隔爆面，经清洗后应涂磷化膏、电力复合脂或204号防锈油，严禁刷漆。 2.2.2.4组装时隔爆面上不得有锈蚀层。 2.2.2.5隔爆接合面的紧固螺栓不得任意更换，弹簧垫圈应齐全。 2.2.3隔爆型电机的轴与轴孔、风扇与端罩之间在正常工作状态下，不应产生碰擦。 2.2.4正常运行时产生火花或电弧的隔爆型电气设备，其电气联锁装置必须可靠；当电源接通时壳盖不应打开，而壳盖打开后电源不应接通。用螺栓紧固的外壳应检查“断电后开盖”警告牌，并应完好。,74,2.5隔爆型插销的检查和安装，应符合下列要求： 2.2.5.1插头插入时，接地或接零触头应先接通；插头拔出时，主触头应先分断。 2.2.5.2开关应在插头插入后才能闭合，开关在分断位置时，插头应插入或拔脱。 2.2.5.3防止骤然拔脱的徐动装置，应完好可靠，不得松脱。 3.2爆炸危险环境内的电缆线路 3.2.1电缆线路在爆炸危险环境内，电缆间不应直接连接。在非正常情况下，必须在相应的防爆接线盒或分线盒内连接或分路。 3.2.2电缆线路穿过不同危险区域