电气爆炸

电气爆炸（共4篇）

电气爆炸 篇1

化工、石化行业多是易燃易爆危险环境,其生产工艺及控制要求较复杂,且多是连续化生产,对电气设备要求较高。本文就易爆危险环境中的电气设计和设备选型的相关问题作简要讨论。

1 防爆区域划分

(1)爆炸性气体环境分区

爆炸性气体环境为:在大气条件下,易燃气体、易燃液体(闪点低于45℃者为易燃液体,闪点高于45℃者为可燃液体)的蒸气或薄雾等易燃物质与空气混合形成的爆炸性气体混合物,闪点低于或等于环境温度的可燃液体的蒸气或薄雾与空气混合形成的爆炸性气体混合物,以及在物料操作温度高于可燃液体闪点的情况下,可燃液体有可能泄露时,其蒸气与空气混合形成的爆炸性气体混合物的环境。

爆炸性气体环境的区域划分,按照《爆炸和火灾危险环境电气装置设计规范》(GB500058-92)的规定,可根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间进行场所的分类:

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。

(2)爆炸性粉尘环境分区

爆炸性粉尘环境为在生产、加工、处理、转运或贮存过程中出现或可能出现的爆炸性粉尘、可燃性导电粉尘、可燃性非导电粉尘、可燃纤维与空气混合形成爆炸性粉尘混合物的环境。不包括那些不需要大气中的氧即可燃烧的火药、炸药、起爆药的粉尘或自然引火物质的环境,有沼气和/或可燃性粉尘引起危险的矿井下,以及由粉尘散发出来的可燃性或毒性气体引起危险的环境。爆炸性粉尘环境按其物理性质分为4类:Ⅰ.爆炸性粉尘,如镁、铝等粉尘;Ⅱ.可燃性导电粉尘,如石墨、煤粉尘等;Ⅲ.可燃性非导电粉尘,如聚乙烯粉、面粉等;Ⅳ.可燃纤维,如棉花纤维等。

爆炸性粉尘环境的区域划分,按照《爆炸和火灾危险环境电气装置设计规范》(GB500058-92)的规定可进行以下分类:

10区:连续出现或长期出现爆炸性粉尘的环境;

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。

2 防爆电气设备的种类和特点

爆炸危险场所使用的防爆电气设备,在运行过程中,必须具备不引燃周围爆炸性混合物的性能。满足上述要求的电气设备可制成隔爆型、增安型、本质安全型、正压型、充油型、充砂型、无火花型、防爆特殊型和粉尘防爆型等类型。各种防爆类型电气设备的基本要求如表1。

3 爆炸危险环境中电气设备选型

笔者曾负责某甲类厂房的电气设计。下面以此为例,简单介绍如何确定爆炸性粉尘环境中电气设备的防爆要求。

该工程为某化工厂的高氯酸氨干燥工段,包含有较多的爆炸性粉尘环境。一层平面图如图1。

其工艺流程大致为:高氯酸氨原料首先进工作间清渣,然后在引风机室内利用设备筛分装袋,再放入干燥室内在恒温恒湿的条件进行干燥,满足技术要求后经组批器进一步细化成品包装完成工艺。其中组批器为基本密闭的漏斗状的设备。根据其工艺流程及产品特性可以判断:工作间、引风机室、干燥室1、干燥室2、干燥室3及组批器室均为长期出现爆炸性粉尘的环境,故划分为10区爆炸性粉尘环境,其它部分为非危险区。在爆炸性粉尘环境中的电气设备应该选用粉尘防爆电气设备(DIP),粉尘防爆环境电气设备选型可以参照表2(依据GB50058-1992)。

本工程所有危险环境均为10区爆炸性粉尘环境,故其中电气设备结构类型为尘密结构(DT)。另要确定爆炸性环境中的电气设备型号还需确定一重要参数——引燃温度组别,此参数主要是依据爆炸性粉尘的物理、化学特性确定的。本工程中高氯酸氨为化学药品,根据其特性确定其引燃温度组别为T11。综上,本工程所有10区爆炸性粉尘环境(工作间、引风机室、干燥室1、干燥室2、干燥室3及组批器室)中的电气设备防爆要求为:尘密结构(DT);引燃温度组别T11。

4 结语

综上所述,爆炸危险环境的电气设备选型应根据具体场所的危险等级及工作环境选择合适的防爆电气设备类型,同时根据设计要求、工艺流程和技术要求选用参数相匹配的设备,以确保安全,避免浪费。当然所有的电气设备都还必须为正规厂家生产的合格产品。

摘要：本文从防爆区域划分、防爆电气设备的种类和特点、爆炸危险环境中电气设备选型三个方面简要介绍易爆危险环境中电气设计。

关键词：爆炸性气体环境爆炸性粉尘环境防爆型电气设备

参考文献

[1]《工业与民用配电设计手册》(第三版).水利电力出版社.2005年10月

[2]《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058-92).

电气爆炸 篇2

2.2接触不良。接触部位是电路的薄弱环节，是产生危险温度的主要部位之一，不可拆卸的接头连接不牢、焊接不良或接头处夹有杂物，可拆卸的接头连接不紧密或松动，可开闭的触头和滑动接触处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，特别是铜导体与铝导体的连接处，很容易构成引燃源，造成打火放电，引起火灾爆炸。

2.3过载。过载势必造成电流过大，导致过热，设计线路或选用电气设备时没有考虑足够的裕量，或使用中接用过多的负荷或某些负荷连续运行时间太长或起动过于频繁，或三相线路缺相运行，均可能导致线路或设备过载。

2.4铁芯过热。电动机、变压器、接触器等带有铁芯的电气设备，由于铁芯短路(片间绝缘破坏)，或线圈电压过高，或通电后铁芯不能吸合都将造成铁芯过热并产生危险温度。

2.5漏电。漏电电流一般不大，不能促使线路熔丝动作，如漏电电流沿线路比较均匀地分布，则发热量分散，火灾危险性不大;但当漏电电流集中在某一点时，可能引起比较严重的局部发热，引燃成灾。

2.6散热不良。各种电气设备在设计和安装时都考虑有一定的散热、通风措施，如果这些措施遭到破坏，如散热油管堵塞、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，均可能导致电气设备过热。

2.7机械故障。对于带有电动机的设备，如果被卡死或轴承损坏，造成堵转或负载转矩过大，都将造成电动机过热。

2.8电热器具和照明灯具。电炉、电热器和照明灯具的工作温度较高，如电炉丝的温度高达800℃;白炽灯丝温度高达～3000℃，40W灯泡表面温度约50～60℃、100W者约170～220℃、200W者约170～300℃;高压水银灯泡表面温度与白炽灯相近，400W者约150～250℃;1000W碘钨灯表面温度高达500～800℃，如果这些发热元件紧贴在可燃物上或离可燃物太近，极易引燃成灾。

2.9电火花是电极间的击穿放电，大量电火花将汇集成电弧。电火花的温度很高，特别是电弧，温度高达6000℃，因此，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，构成危险的火源。

2.10一些电气设备正常工作或正常操作过程中会产生电火花;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;直流电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;切断感性电路时，断口处将产生比较强烈的电火花或电弧;其火花能量较大，危险性也较大。

2.11雷电放电可产生强烈的电弧。直接雷电可产生20000℃的电弧，引燃危险性极大，随着雷击发生的二次放电的引燃危险性也很大，雷电冲击过电压击穿电气设备的绝缘构成短路也有很大的引燃危险。

2.12工艺过程中或人员行动过程中所产生静电的能量虽然不大，但固体静电电压可高达20多万伏，液体和粉体静电可达数万伏，气体和蒸汽静电可达1万多伏，人体静电也可达1万多伏，静电电压很高，容易发生放电，在爆炸危险环境是一个十分危险的因素。

电气爆炸 篇3

1 爆炸性环境

1.1 爆炸性气体环境分区 (GB 3836.14-2000)

0区 (Zone 0) :爆炸性气体环境连续出现或长时间存在的场所。

1区 (Zone 1) :在正常运行时, 可能出现爆炸性气体环境的场所。

2区 (Zone 2) :在正常运行时, 不可能出现爆炸性气体环境, 如果出现也是偶尔发生并且仅是短时间存在的场所。通常情况下, “短时间”是指持续时间不多于2个小时。

1.2 爆炸性气体释放源等级 (G B3836.14-2000)

连续级释放源:连续释放或预计长期释放的释放源。

1级释放源:在正常运行时, 预计可能周期性或偶尔释放的释放源。

2 级释放源:在正常运行时, 预计不可能释放, 如释放也仅是偶尔和短期释放的释放源。

1.3 爆炸性粉尘环境分区 (G B12476.1-2000)

20区 (Zone 20) :在正常运行过程中可燃性粉尘连续出现或经常出现, 其数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物, 或可能形成无法控制和极厚粉尘层的场所及容器内部。

21区 (Zone 21) :在正常运行过程中, 可能出现粉尘数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物但未划入20区的场所。该区域包括, 与充入或排放粉尘点直接相邻的场所、出现粉尘层和正常情况下可能产生可燃浓度的可燃性粉尘与空气混合物的场所。

22区 (Zone 22) :在异常条件下, 可燃性粉尘云偶尔出现并且只是短时间存在、可燃性粉尘云偶尔出现堆积或可能存在粉尘层并且产生可燃性粉尘空气混合物的场所。如果不能保证排除可燃性粉尘堆积或粉尘层时, 则应划为21区。

原GB 50058-1992规定的10区、11区对应于GB 12476.1-2000规定的20、21区, 11区对应22区。

1.4 爆炸性粉尘释放源等级

连续级释放源:粉尘云持续存在或预计长期或短期经常出现的场所。

释放1级:在正常运行时, 预计可能周期性或偶尔释放的释放源。

释放2级:在正常运行时, 预计不可能释放, 如果释放也仅是偶尔和短期释放的释放源。

1.5 爆炸性气体环境危险区域的范围规定

现行国标有《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》 (GB 50058-1992) 与《爆炸性气体环境用电气设备第14部分:危险场所分类》 (GB 3836.14-2000) 。但两个国际规范有很大的不同。

(1) 判断爆炸性气体比空气轻、重的相对密度不一, 见表1。

相对密度值:在同样压力和温度下, 气体或蒸气的密度相对于空气的密度值 (空气=1) 。

(2) 危险区域的范围划分标准不一。GB 3836.14-2000与GB 50058-1992相比, 充分考虑了通风对危险区域划分的影响。因此GB 3836.14-2000范围的划分明显要比GB 50058-1992小很多。例如地面上的比空气重的释放源, GB 500058规定, 以释放源为中心, 地面上方7.5m, 半径15m的空间为2区;半径15-30m圆环, 高0.6m的空间, 为附加2区。GB 3836.14规定, 以释放源为中心地面上方1m, 半径3m的空间为2区;地面下的坑沟, 两国标规范均规定为1区。两标准均是现行的, 造成了危险区域范围划分的严重混乱。

2 爆炸性气体环境用防爆电气设备的标志

防爆电气设备的标志一般为:

2.1 防爆形式

防爆形式是为防止电气设备引起周围爆炸性气体环境点燃而采取的特定措施。按照国际GB 3836.1《爆炸性气体环境用电气设备通用要求》等规定, 防爆形式有:

(1) 隔爆型“d”具有隔爆外壳, 能承受通过外壳任何接合面或结构间隙渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏, 并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸气形成的爆炸性环境的点燃。相关标准见GB 3836.2-2000。

(2) 增安型“e”在正常运行条件下, 不会产生电弧、火花或危险温度的电气设备, 进一步采取措施, 提高其安全程度, 防止电气设备产生危险温度、电弧和火花可能性的防爆形式。

外壳的防护等级要求:内部仅装有绝缘带电部件的外壳不低于IP44, 裸露带电部件的外壳不低于IP54。相关标准见GB3836.3-2000。

(3) 本质安全型 (简称本安型) “i”在规定的试验条件 (包括正常工作和规定的故障条件) 下产生的任何电火花或任何热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的电气设备。

本安型电气设备和关联设备 (内部包含本质安全电路和非本质安全电路, 并且结构上保证非本质安全电路不对本质安全电路产生不利影响的设备) 。按其使用场所和安全程度又分为“ia”和“ib”等级, ia级的安全程度要高于ib级。

外壳的保护等级:本安设备和关联设备的本安部分, 原则上不需要外壳, 因此, 一般不低于IP20即可。I类电气设备要求不低于IP54。相关标准见GB 3836.4-2000。

(4) 正压外壳型“p”具有正压外壳, 保持内部保护气体 (空气或惰性气体) 的压力高于外部大气压力, 以阻止外部爆炸性气体进入壳内的电气设备。

可细分为px (将正压外壳内的危险分类从1区降为非危险) 、py (将正压外壳内的危险分类从1区降至2区) 、pz (将正压外壳内的危险分类从2区降为非危险三种形式) 。相关标准见GB 3836.5-2004。

(5) 油浸型“o”将电气设备或电气设备的部件整个浸在保护液中, 使设备不能够点燃液面上或外壳外面的爆炸性气体。

外壳防护等级最低为IP66。相关标准见GB 3836.6-2004。

(6) 充砂型“q”将能点燃爆炸性气体的导电部件固定在适当位置上, 且完全埋入填充材料 (石英或玻璃颗粒) 中, 以防止点燃外部爆炸性气体环境。

外壳的防护等级须不低于IP54。相关标准见GB 3836.7-2004。

(7) “n”型 (即无火花型) 在正常运行时和本部分规定的异常条件下 (如有故障灯泡的灯具) , 不能点燃周围爆炸性气体环境的电气设备。

外壳的防护等级:装有绝缘带电部件的外壳为IP44, 装有裸露带电部件的外壳为IP54。无火花型电气设备主要有旋转电机、通风系统设备、照明灯具、插头插座、单体电池和蓄电池、电流互感器、仪表等。相关标准见GB 3836.8-2003。

2.2 电气设备的类别

电气设备在爆炸性气体及粉尘环境使用可分为三类:

I类:煤矿用电气设备。

II类:除煤矿外的其他爆炸性气体环境用电气设备。

Ⅲ类:燃爆性粉尘、纤维环境用电气设备。

II类电气设备中, 隔爆型“d”和本质安全型“i”按其适用于爆炸性气体混合物最大试验安全间隙δmax (用于“d”型的划分) , 可细分为IIA、IIB、IIC, 其它防爆形式都是II类设备, 不再细分。

2.3 温度级别

温度级别是按电气设备允许的最高表面温度来划分的, 与燃爆性气体、粉尘的引燃温度分组相对应。

I类电气设备表面可能堆积粉尘时, 允许最高表面温度为150℃, 采取措施防尘时为450℃。

所有防爆形式的II类、Ⅲ类电气设备分为T1-T6组, 见表2。

3 爆炸性气体环境用防爆电气设备的选型 (GB 3836.15-2000)

3.1 防爆形式的选择

根据爆炸性气体环境分区来选择防爆形式, 爆炸危险区域与可选用电气设备防爆形式的关系, 见表3。

用于0区的电气设备可用于1区、用于0区、1区的电气设备可用于2区。最常用的防爆形式是“d”、“i”。

3.2 类别的选择

根据爆炸性气体环境的气体或蒸气的类别来选择电气设备的类别。

工厂的爆炸性气体环境用电气设备应是II类设备, 其中“d”、“i”型和“m”型中部分保护形式, 又分为IIA、IIB、IIC三档, 其中IIC类安全度最高。可按表4来选型。

3.3 温度组别的选择

根据爆炸性气体环境的气体或蒸气的引燃温度来选择电气设备的温度组别, 见表8。即电气设备的温度组别与相应爆炸性气体环境的气体或蒸气的引燃温度组别相对应, 电气设备的允许最高表面温度应低于爆炸性气体环境的气体或蒸气的引燃温度。

总之, 选用的防爆电气设备的类别和组别, 不应低于该环境内爆炸性气体混合物的类别和组别。

4 爆炸性粉尘环境的防爆电气设备标志

防爆电气设备的标志一般为:

相关标准见GB 12476.1-2000和GB12476.2-200X。

防粉尘点燃标志:DIP。

设备类型:“A”或“B”。

设备等级 (表示设备可使用的粉尘环境区域) :“20”、“21”、“22”。

温度组别标志:T1至T6, 见表8 (GB50058-1992规定为T11、T12、T13) 。如DIP A 21 T3, 表示可用于21区的A型设备、温度组别为T3。

5 粉尘爆炸环境用电气设备的选型 (GB 12476.2-200X)

5.1 设备类型的选择

欧洲和北美的粉尘防爆思想是左右IEC粉尘防爆标准化工工作的重要因素, 标准规定的A、B两种设备实际上就是分别代表了各自的粉尘防爆思想, 均可用于20、21、22区, 两者具有同等安全程度, 有着相同的保护作用。

A型设备 (欧洲) :防尘方法采取适宜的防尘等级, 并在5mm厚粉尘层规程的情况下确定设备表面温度。

B型设备 (北美) :采用类似于隔爆面的防尘设计方法, 并在12.5mm粉尘层堆积的情况下确定设备表面温度。

5.2 设备等级的选择

设备等级表示设备可使用的粉尘环境区域, 应适用于爆炸性粉尘环境的分区。如使用环境是21区, 设备等级只能是21或20, 不能用22区。

5.3 温度组别的选择

温度组别选择实际上是根据设备使用的粉尘环境内粉尘云层的厚度、点燃温度来限制设备最高允许表面温度 (Tmax) 。当粉尘层层厚增加时, 点燃温度下降, 而隔热性能增强, 因此设备最高允许表面温度要扣除一个安全裕量。

有粉尘云时的要求:Tmax≤2/3Tcl, 式中Tcl为粉尘云的点燃温度。

A型设备的要求:Tmax≤T5mm-75℃, 式中T5 m m为粉尘层5 m m时的点燃温度。

B型设备的要求:Tm a x≤T1 2.5 m m-2 5℃, 式中T12.5mm为粉尘层12.5mm时的点燃温度。

5.4 实验室试验

GB 12476.2-200X规定, 下列情况, 电气设备应进行实验室试验。

(1) 20区。

(2) A型设备如粉尘层厚度为5mm时的最小点燃温度低于250℃。

(3) B型设备覆盖的粉尘层超过12.5 m m。

(4) A型和B型设备粉尘层厚度超过50mm。

参考文献

[1]GB50058-1992, 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范[S]

电气爆炸 篇4

一、电气线路应在爆炸危险性较小的环境或远离释放源的地方敷设，

1.当易燃物质比空气重时，电气线路应在较高处敷设或直接埋地;架空敷设时宜采用电缆桥架：电缆沟敷设时沟内应充砂，并宜设置排水措施。

2.当易燃物质比空气轻时，电气线路宜在较低处敷设或电缆沟敷设。

3.电气线路宜在有爆炸危险的建、构筑物的墙外敷设。

二、敷设电气线路的沟道、电缆或钢管，所穿过的不同区域之间墙或楼板处的孔洞，应采用非燃性材料严密堵塞。

三、当电气线路沿输送易燃气体或液体的管道栈桥敷设时，应符合下列要求：

1.沿危险程度较低的管道一侧;

2.当易燃物质比空气重时，在管道上方;比空气轻时，在管道的下方，

四、敷设电气线路时宜避开可能受到机械损伤、振动、腐蚀以及可能受热的地方，不能避开时，应采取预防措施。

五、在爆炸性气体环境内，低压电力、照明线路用的绝缘导线和电缆的额定电压，必须不低于工作电压，且不应低于500V。

工作中性线的绝缘的额定电压应与相线电压相等，并应在同一护套或管子内敷设。

六、在1区内单相网络中的相线及中性线均应装设短路保护，并使用双极开关同时切断相线及中性线。

七、在1区内应采用铜芯电缆;在2区内宜采用铜芯电缆，当采用铝芯电缆时，与电气设备的连接应有可靠的铜-铝过渡接头等措施。

八、选用电缆时应考虑环境腐蚀、鼠类和白蚁危害以及周围环境温度及用电设备进线盒方式等因素。在架空桥架敷设时宜采用阻燃电缆。