机械防火防爆技术

机械防火防爆技术机械防火防爆技术 火灾和爆炸往往造成重大的人员伤亡和巨大的经济损失 机电装置 特别是电 气装置起火成灾的事例是很多见的 电气原因造成火灾事故仅次于一般明火造 成的火灾事故 居第二位 一 引燃源一 引燃源 一 电气引燃源 1 危险温度 电气设备运行时发热和温度都限制在一定范围内 但在异 常情况下可能产生危险温度 1 过热产生的危险温度 1 短路 发生短路时 电流增大为正常时的数倍乃至数十 倍 而产生的热量又与电流的平方成正比 使得温度急剧上升 产生危险温度 雷电放电电流极大 有类似短路电流但比短路 电流更为强烈的热效应 也可产生危险温度 2 接触不良 不可拆卸的接点连接不牢 焊接不良或接头 处夹有杂物 可拆卸的接头连接不紧密或由于振动而松动 可 开闭的触头没有足够的接触压力或表面粗糙不平等 均可能增 大接触电阻 产生危险温度 特别是不同种类金属连接处 由 于二者的理化性能不同 连接将逐渐恶化 产生危险温度 3 严重过载 过载量太大或过载时间太长 可产生危险温 度 4 铁芯过热 电气设备铁芯短路 线圈电压过高 通电后 不能吸合 可产生危险温度 5 散热失效 电气设备散热油管堵塞 通风道堵塞 安装 位置不当 环境温度过高或距离外界热源太近 使散热失效 可产生危险温度 6 接地及漏电 接地电流和集中在某一点的漏电电流 可 引起局部发热 产生危险温度 7 机械故障 电动机 接触器被卡死 电流增加数倍 可 产生危险温度 8 电压波动太大 电压过高 除使铁芯发热增加外 对于 恒电阻负载 还会使电流增大 增加发热 电压过低 除使电 磁铁吸合不牢或吸合不上外 对于恒功率负载 还会使电流增 大 增加发热 两种情况都可产生危险温度 2 电热器具和照明灯具的危险温度 电炉 电烘箱 电熨斗 电烙铁 电褥子等电热器具和照 明器具的工作温度较高 电炉电阻丝的工作温度达 800 电熨 斗和电烙铁的工作温度达 500 600 100w 白炽灯泡表面温度 达 170 220 1000w 卤钨灯表面温度达 500 800 等 上述 发热部件紧贴可燃物或离可燃物太近 即可能会引燃成灾 白炽灯泡灯丝温度高达 2000 3000 当灯泡爆碎时 炽 热的钨丝落到可燃物上 也会引起燃烧 灯座内接触不良会造成过热 日光灯镇流器散热不良也会 造成过热 都可能引燃成灾 2 电火花和电弧 电火花是电极间的击穿放电 大量电火花汇集起来即构成 电弧 电弧温度高达 8000 电火花和电弧不仅能引起可燃物 燃烧 还能使金属熔化 飞溅 构成二次引燃源 电火花分为工作火花和事故火花 工作火花指电气设备正 常工作或正常操作过程中产生的电火花 例如 刀开关 断路 器 接触器 控制器接通和断开线路时会产生电火花 插销拔 出或插入时产生的火花 直流电动机的电刷与换向器的滑动接 触处 绕线式异步电动机的电刷与滑环的滑动接触处也会产生 电火花等 事故火花是线路或设备发生故障时出现的电火花 包括短 路 漏电 松动 接地 断线 分离时形成的电火花及变压器 多油断路器等高压电气设备绝缘表面发生的闪络等 事故火花 还包括由外部原因产生的雷电火花 静电火花 电磁感应火花 等 二 非电气引燃源 1 明火 打火机 火柴和烟头 电炉 燃油炉 燃气炉 焊接与切 割等均能产生明火 2 高热物体及高温表面 包括高温蒸气管道表面 高温气体 液体管道及热交换器 的金属表面 高温管道的托梁 滑板及轨道 加热炉 干燥炉 炉壁等 3 自燃发热及化学反应热 包括氧化反应发热 如油浸物自燃发热 煤自燃发热 氧化 反应发热 发酵发热等 4 冲击和摩擦 包括飞散物的冲击 掉落物 倒塌物的撞击 气锤的冲击 制动器的摩擦等 5 绝热压缩 关闭压缩机的排水阀等操作可导致绝热压缩 6 光线 紫外线和红外线有很高的热效应 玻璃瓶 金色缸 橱窗 等的聚焦作用能产生很高的温度 二 危险物质和危险环境二 危险物质和危险环境 一 危险物质 爆炸危险物质分为以下三类 i 类 矿井甲烷 类 爆炸性气体 蒸气 薄雾 类 爆炸性粉尘 纤维 爆炸性气体 蒸气按引燃温度分为 6 组 表 l 9 爆炸性粉 尘 纤维按引燃温度分为 3 组 表 1 10 表 1 一 9 气体 蒸气 薄雾按引燃温度分组 组别 t1t2t3t4t5t6 引燃温度 450450 t 300 300 t 200 200 t 135 135 t 100100 t 85 表 1 10 粉尘 纤维按引燃温度分组 组别 t1t2t2 引燃温度 270270 t 200200 t 140 爆炸性气体 蒸气按最小点燃电流比和最大试验安全间隙分为 a 级 b 级 c 级 爆炸性粉尘 纤维按其导电性和爆炸性分为 a 级和 b 级 二 危险环境 1 气体 蒸气爆炸危险环境 1 0 区是指正常运行时连续出现或长时间出现或短时间频 繁出现的爆炸性气体 蒸气或薄雾的区域 除了装有危险物质 的封闭空间 如密闭的容器 贮油罐等内部气体空间 外 很少存 在 0 区 2 1 区是指正常运行时可能出现 预计周期性出现或偶然出 现 的爆炸性气体 蒸气或薄雾的区域 3 2 区是指正常运行时不出现 即使出现也只可能是短时 间偶然出现的爆炸性气体 蒸气或薄雾的区域 2 粉尘 纤维爆炸危险环境 1 10 区是指正常运行时连续或长时间或短时间频繁出现爆 炸性粉尘 纤维的区域 2 11 区是指正常运行时不出现 仅在不正常运行时短时间 偶然出现爆炸性粉尘 纤维的区域 3 火灾危险环境 火灾危险环境分为 21 区 22 区和 23 区 分别是有闪点高 于环境温度的可燃液体 悬浮或堆积状的可燃粉体或纤维和可 燃固体存在 且在数量和配置上能引起的火灾危险的环境 三 防火防爆技术三 防火防爆技术 一 通用防火防爆技术 1 限制形成爆炸性混合物 包括采取密闭作业 防止泄漏 防止可燃物堆积等措施 2 使用安全装置 包括成分控制装置 温度控制装置 阻火器 水封 安全 阀 逆止阀 压力表 紧急停车装置 监测装置 信号装置 报警装置等自动装置 3 消除点火源 包括控制各种引燃源的措施 4 惰化和稀释 包括用 n2 co 等代替空气 强化通风等措施 5 耐燃结构和抗爆结构 包括建筑的耐燃结构 容器和设备的抗爆结构 6 隔离和间距 包括防油堤 防爆墙等设施及保持防火 防爆间距 7 泄压 包括容器 厂房的泄压 泄爆设计 二 电气防爆 1 防爆电气设备 1 防爆电气设备类型 防爆型电气设备有隔爆型 标志 d 增安型 标志 e 充油 型 标志 o 充砂型 标志 q 本质安全型 标志 i 正压型 标志 p 无火花型 标志 n 和特殊型 标志 s 设备 例如 d bt4 是隔 爆型 b 级 t4 组的防爆型电气设备 2 危险环境的电气设备选型 应根据电气设备安装环境的类型和等级 电气设备的种类 选用防爆型电气设备 所选用的防爆电气设备的级别和组别不 应低于该环境内爆炸性混合物的级别和组别 典型例子见 来表 1 13 火灾危险环境电气设备选型 爆炸危险环境级别 电气设备类别 21 区 h 1 级 22 区 h 2 级 23 区 h 3 级 固定安装 ip44ip21 电机 移动式和携带式 ip54 ip54 ip54 固定安装充油型 ip54 ip44 ip22 电器和仪表 移动式和携带式 ip65 ip44 固定安装保护型开启型 照明灯具 移动式和携带式防尘型保护型 配电装置 接线盒 防尘型 防尘型 保护型 2 防爆电气线路 在爆炸危险环境中 电气线路安装位置的选择 敷设方式 的选择 导体材质的选择 连接方法的选择等均应根据环境的 危险等级进行 1 位置选择 应当在爆炸危险性较小或距离释放源较远的位置敷设电气 线路 2 敷设方式选择 爆炸危险环境中电气线路主要有防爆钢管配线和电缆配线 3 隔离密封 敷设电气线路的沟道以及保护管 电缆或钢管在穿过爆炸 危险环境等级不同的区域之间的隔墙或楼板时 应采用非燃性 材料严密堵塞 4 导线材料选择 爆炸危险环境危险等级 1 区的范围内 配电线路应采用铜 芯导线或电缆 在有剧烈振动处应选用多股铜芯软线或多股铜 芯电缆 煤矿井下不得采用铝芯电力电缆 爆炸危险环境危险等级 2 区的范围内 电力线路应采用截 面积 4mm2 及以上的铝芯导线或电缆 照明线路可采用截面积 2 5mm2 及以上的铝芯导线或电缆 5 允许载流量 1 区 2 区绝缘导线截面和电缆截面的选择 导体允许载流 量不应小于熔断器熔体额定电流和断