电器防火 火灾和爆炸危险场所的电气设备

电器防火电器防火 火灾和爆炸危险场所的电火灾和爆炸危险场所的电 气设备气设备 第一节 爆炸性物质的 分类 分级和分组 爆炸性气体 易燃液体和闪点低于或等于环境温度的可燃 液体 爆炸性粉尘或易燃纤维等统称为爆炸性物质 在大气条 件下 气体 蒸气 薄雾 粉尘或纤维状的易燃物质与空气混 合 点燃后 燃烧将在整个范围内迅速传播的混合物 称为爆 炸性混合物 一 爆炸性物质的分类 爆炸性物质可分为三类 类 矿井甲烷 类 爆炸性气体混合物 含蒸气 薄雾 类 爆炸性粉尘 含纤维 二 爆炸性混合物的分级和分组 爆炸性混合物的危险性 是由它的爆炸极限 传爆能力 引燃温度和最小点燃电流决定的 各种爆炸性混合物按最大试 验安全间隙和最小点燃电流分级 按引燃温度分组 主要是为 了配置相应电气设备 以达到安全生产的目的 一 爆炸性气体混合物的分级分组 1 按最大试验安全间隙 mesg 分级 最大试验安全间隙是在标准试验条件下 壳内所有浓度的 被试验气体或蒸气与空气的混合物点燃后 通过 25mm 长的接 合面均不能点燃壳外爆炸性气体混合物的外壳空腔两部分之间 的最大间隙 可见 安全间隙的大小反映了爆炸性气体混合物 的传爆能力 间隙愈小 其传爆能力就愈强 危险性愈大 反 之 间隙愈大 其传爆能力愈弱 危险性也愈小 爆炸性气体 混合物 按最大试验安全间隙的大小分为 a b c 三级 a 安全间隙最大 危险性最小 c 安全间隙最小 危险性最 大 2 按最小点燃电流 mic 分级 最小点燃电流是在温度 20 40 latm 电压为 24v 电 感为 95 mh 的试验条件下 采用 iec 标准火花发生器对空心电 感组成的直流电路进行 3000 次火花试验 能够点燃最易点燃混 合物的最小电流 最易点燃混合物 是在常温常压下 需要最小引燃能量的 混合物 爆炸性气体混合物 按照最小点燃电流的大小分为 a b c 三级 最小点燃电流愈小 危险性就愈大 3 按引燃温度分组 爆炸性混合物 不需要用明火即能引燃的最低温度 称为 引燃温度 引燃温度愈低的物质 愈容易引燃 爆炸性气体混 合物按引燃温度的高低 分为 t1 t2 t3 t4 t5 t6 六组 爆炸性气体混合物分级分组举例见表 6 4 1 1 二 爆炸性粉尘混合物的分级分组 爆炸性粉尘混合物级组根据粉尘特性 导电或非导电 和 引燃温度 高低分为 a b 二级 t11 t12 t13 三组 爆炸性粉尘混合物分级分组举例见表 6 4 1 2 第二节 爆炸和火灾危险区域划分 爆炸危险场所 是指生产 使用 储存易燃易爆物质 并 能形成爆炸性混合物 且有爆炸危险的场所 火灾危险场所 是指在生产过程中 产生 使用 加工 储存或转运闪点高于 场所环境温度的可燃液体 或者有可燃粉尘 可燃纤维 或者 有固体状可燃物质 并在可燃物质的数量上和配置上 能引起 火灾危险的场所 一 爆炸和火灾危险场所的分类和分级 一 爆炸危险场所的分类和分级 1 爆炸危险场所的分类 爆炸危险场所按爆炸性物质的物态 分为气体爆炸危险场 所和粉尘爆炸危险场所 2 爆炸危险场所的分级 爆炸危险场所的分级原则是按爆炸性物质出现的频度 持 续时间和危险程度而划分为不同危险等级的区域 1 气体爆炸危险场所的区域等级 爆炸性气体 易燃或可燃液体的蒸汽与空气混合形成爆炸 性气体混合物的场所 按其危险程度的大小分为三个区域等级 0 级区域 简称 0 区 是指在正常情况下 爆炸性气 体混合物 连续地 短时间频繁地出现或长时间存在的场所 1 级区域 简称 1 区 是指在正常情况下 爆炸性气 体混合物有可能出现的场所 2 级区域 简称 2 区 是指在正常情况下 爆炸性气 体混合物不能出现 仅在不正常情况下偶尔短时间出现的场所 2 粉尘爆炸危险场所的区域等级 爆炸性粉尘和可燃纤维与空气混合形成爆炸性混合物的场 所 按其危险程度的大小分为两个区域等级 10 级区域 简称 10 区 是指在正常情况下 爆炸性 粉尘或可燃纤维与空气的混合物可能连续地 短时间频繁地出 现或长时间存在的场所 11 级区域 简称 11 区 是指在正常情况下 爆炸性 粉尘或可燃纤维与空气的混合物不能出现 仅在不正常情况下 偶尔短时间出现的场所 二 火灾危险场所的分类和分级 火灾危险场所只有一类 但由于在这个区域内火灾危险物 质的危险程度和物质状态不一样 又将其分成三个不同危险程 度的区 21 区 指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 但在数量和配置上能引起火灾危险的环 境 23 区 具有固体状可燃物质 在数量和配置上能引起火灾 危险的环境 在火灾危险环境中能引起火灾危险的可燃物质分为下列四 种 1 可燃液体 如柴油 润滑油 变压器油等 2 可燃粉尘 如铅粉 焦炭粉 煤粉 面粉 合成树脂粉 等 3 固体状可燃物质 如煤 焦炭 木等 4 可燃纤维 如棉花纤维 麻纤维 毛纤维 木质纤维 合成纤维等 二 爆炸危险区域的划分与确定 爆炸危险区域范围 是指在正常情况下爆炸危险浓度 可能 形成的区域范围 而不是指事故波及的范围 在这个区域范围 内 应安装相应的防爆炸电气设备 爆炸危险区域范围外 可 以安装非防爆炸型的电气设备 但是不能以这个范围作业能不 能使用明火或其他火源为依据 因为电气设备与其他着火源还 是有区别的 如果爆炸危险区域范围内动用明火 显然是不安 全的 所以爆炸危险区域及其附近动用明火及其他火源 必须 按动火制度执行 一 爆炸性气体环境危险区域范围 爆炸性气体环境危险区域范围 应根据释放源的级别和位 置 易燃易爆物质的性质 通风条件 障碍物及生产条件 运 行经验等经技术经济比较后综合确定 1 非开敞建筑物 在建筑物内部 一般以室为单位 但当室内空间很大时 可以根据通风情况 释放源的位置 爆炸性气体释放量的大小 和扩散范围酌情将室内空间划分为若干个区域并确定其级别 如在厂房门 窗外规定空间范围内 由于通风良好 则可划低 一级 如图 6 4 2 1 所示 但当室内具有比空气重的气体或蒸气 或者有比空气轻的气体或蒸气时 也可以不按室为单位划分 因为比空气重时 在低于释放源的地方 可能造成爆炸性气体 或蒸气积聚的凹坑或死角 比空气轻时 也可能在高于释放源 的地方及顶部 形成死角 2 开敞或局部开敞建筑物 对开敞或局部开敞的建筑物和构筑物区域范围的划分 1 对易燃液体 闪点低于或等于场所环境温度的可燃液 体注送站 其开敞面外缘向外水平延伸 15m 以内 向上垂直延 伸 3m 以内的空间应划为危险区域 如图 6 4 2 2 所示 2 对可燃气体 易燃液体 闪点低于或等于场所环境温 度的可燃液体的封闭工艺装置 开敞面外缘 3m 垂直或水平 以内的空间应划为 2 区 3 露天装置 对装有可燃气体 易燃液体和闪点低于或等于场所环境温 度的可燃液体的封闭工艺装置 一般在离设备外壳 3m 垂直和 水平 以内的空间应划为危险区域 当设置安全阀 呼吸阀 放空阀时 一般是以阀口以外 3m 垂直和水平 以内的空间作 为危险区域 如图 6 4 2 3 所示 装有易燃液体 闪点低于或等于场所环境温度的可燃液体 贮罐 以罐体外壳外的水平或垂直距离 3m 以内的空间应划为 危险区域 当设有防护堤时 应包括防护堤高度以内的空间 若为注送站 则以注送口外水平 15m 垂直 7 5m 以内的空间 作为危险区域 4 使用明火设备的附近区域 在使用明火设备的一些危险区域 例如燃油 燃气锅炉房 的燃烧室附近或表面温度已超过该区域爆炸性混合物的自燃温 度的炽热部件 如高压蒸气管道等 附近 可采用非防爆型电 气设备 在这种情况下防火防爆主要采取密闭 防渗漏等措施 来解决 因为在这些区域内已有明火或超过爆炸性混合物自燃 温度的高温物体 电气设备防爆已起不到它应有的作用 5 与爆炸危险区域相邻的区域 关于与爆炸危险区域相邻的区域等级的划分 应根据它们 之间的相对间隔 门窗开设方向和位置 通风状况 实体墙的 燃烧性能等因素确定 具体实施时 必须作好调查研究 6 以释放源划分举例 释放源指的是在爆炸危险区域内 可能释放出形成爆炸性 混合物的物质所在的位置和处所 当释放源确定后 爆炸危险 区域范围就是以释放源为中心划定的一个规定空间区域 图 6 4 2 4 就是一个以释放源为中心划分爆炸危险区域范围 的举例 以供参考 二 爆炸性粉尘环境危险区域范围 爆炸性粉尘环境危险区域范围 应根据粉尘量 释放率 浓度和 物理特性 以及同类企业相似厂房的运行经验确定 在 建筑物内部宜以室为单位 当室内空间很大 而爆炸性粉尘量 很少时 也可不以室为单位 只要以释放源为中心 按规定距 离划分范围等级就可以 第三节 爆炸和火灾危险区域电气设备选型 一 爆炸危险场所电气设备 一 一般规定要求 爆炸危险场所内电气设备和线路 应在布置上或在防护上 采取措施 防止周围环境内化学的 机械的和热的因素影响 所选择的产品应符合防腐 防潮 防日晒 防雨雪 防风砂等 各种不同环境条件要求 其结构应满足电气设备在规定的运行 条件下不会降低防爆性能的要求 在爆炸危险场所内 电气设 备的极限温度和极限温升应符合规定 应根据爆炸危险场所的 等级 电气设备的种类和使用条件选择相应的电气设备 所选 用的防爆电气设备的级别 不应低于该爆炸危险场所内爆炸性 混合物的级别和组别选用 当存在有两种或两种以上爆炸性混 合物时 应按危险程度较高的级别和组别选用 二 电气设备的防爆标志和类型 1 电气设备分为 类 煤矿井下用电气设备 类 工厂用电气设备 2 防爆标志和类型如下 1 本质安全型电气设备 i 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 本质安全型电气设备及关联设备还可根据故障条件 细分 为 ia 和 ib 两级 2 隔爆型电气设备 d 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 3 正压型电气设备 p 具有保护外壳 且壳内充有保护气体 其压力保护高于周 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 4 增安型电气设备 e 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 5 充油型电气设备 o 全部或某些带电部件浸在油中使之不能点燃油面以上或外 壳周围的爆炸性混合物的电气设备 6 充砂型电气设备 q 外壳内充填细颗粒材料 以便在规定使用条件下 外壳内 产生的电弧 火焰传播 壳壁或颗粒材料表面的过热温度均不 能够点燃周围的爆炸性混合物的电气设备 7 无火花型电气设备 n 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 8 防爆特殊型 s 在结构上不属于上述各种类型 而是采取其他防爆措施的 电气设备 9 粉尘防爆型 为防止爆炸粉尘进入设备内部 外壳的接合面应紧固严密 并须加密封垫圈 转动轴与轴孔间要加防尘密封 粉尘沉积有增温引燃作用 要求设备的外壳表面光滑 无 裂缝 无凹坑或沟槽 并具有足够的强度 3 电气设备的防爆标志举例如下 类本质安全型 ia 等级 a 级 t5 组 ia at5 类隔爆型 b 级 t3 组 d bt3 采用一种以上的复合型式时 应先标出主体防爆型式 后标出其他防爆型式 如 类主体增安型并具有正压型部件 t4 组 ep t4 对只允许使用于一种爆炸性气体或蒸气环境中的电气设 备 其标志可用该气体或蒸气的化学分子式或名称表示 这时 可不必注明级别与温度组别 例如 类用于氨气环境的隔爆型 d nh3 或 d 氨 对于 类电气设备的标志 可以标温度组别 也可以标 最高表面温度或两者都标出 例如最高温度 125 的工厂用增安 型 e t4 e 125 或 e 125 t4 复合型电气设备 应分别在不同防爆型式的外壳上 标 出相应的防爆型式 三 爆炸危险场所电气设备选择 1 爆炸性气体环境电气设备 1 选用原则 在有气体或蒸气爆炸性混合物区域内 按防爆电气设备 的级别和温度组别 必须与爆炸性混合物的级 组相对应的原 则选用 当区域内存在两种或两种以上不同级 组的爆炸性混 合物时 应按危险程度较高的级别和组别选用相适应的防爆类 型 根据爆炸性气体环境危险区域的等级 选择相应的电气 设备 根据环境条件选择相应的电气设备 便于维修和管理 注重效益 2 防爆电气设备的选型 安全可靠 使用方便 经济合理是选型的基本前提 但要 正确选型还必须正确理解和识别防爆性能标志的含意 前面已 经讲到防爆电气设备外壳上都铸有明显的防爆性能标志 它用 不同的字母标明了不同类型的级别和温度组别 这就提出了它 的使用范围 这是防爆电气设备与一般电气设备的基本区别 如 d at2 适用于有乙烷 丙烷 环已烷 氯乙烯 乙苯 乙 醇等危险物质存在的场所 ediict6 是一种复合型防爆标志 适 于有硝酸乙酯物质存在的场所 2 爆炸性粉尘环境电气设备 1 选用原则 参考爆炸性气体环境的选用原则 粉尘环境危险区域应少装插座和局部照明灯具 如必须 采用时 插座宜布置在粉尘不易积聚的地点 局部照明灯具宜 布置在一旦发生事故时气流不易冲击的位置 电气设备的最高允许表面温度应符合表 6 4 3 2 的规定 2 选