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电气防火防爆一、电气火灾与爆炸的原因二、危险物质和危险环境三、防爆电气设备和防爆电气线路四、电气防火防爆技术电气火灾发生的原因是多种多样电气设备或线路的危险温度、电火花等构成引发火灾爆炸的电气引燃源有的火灾是人为的，比如：思想麻痹，疏忽大意，不遵守有关防火法规，违犯操作规程等。机械故障严重漏电短路运行环境温度过高接触不良散热破坏线路过载过热电火花——电极之间的击穿放电。大量电火花将汇集成电弧，电弧高温可达8000℃，能使金属熔化、飞溅，构成火源。分为：工作火花——正常工作时产生的，如：交流电机滑环处、开关拉合、插头拔出插入事故火花——短路、断线其他火花——雷电、静电、电磁感应以下情况可能引起空间爆炸：（1）周围空间有爆炸性混合物，在危险温度或电火花作用下引起空间爆炸。（2）充油设备的绝缘油在电弧作用下分解和汽化，喷出大量油雾和可燃气体，引起空间爆炸。（3）发电机氢冷装置漏气、酸性蓄电池排除氢气等，都会形成爆炸性混合物，引起空间爆炸。1、电动机电源波动、频率过低电动机过载、闷车、扫膛绝缘破坏——漏电、短路电缆起火蔓延电缆沟内可燃气体突出电缆表面堆积物起火电缆接头发热起火电缆头故障绝缘物燃烧绝缘损坏电弧电缆引燃源开关电器在大气中开断，当电源电压超过12V，电流超过0.25A，触头之间就可能产生电弧铜触头——最小起弧电压13V，最小起弧电流0.43A银触头——最小起弧电压12V电热器具有哪些？照明灯具——白炽灯40W——表面温度→60℃75W——表面温度→200℃100W——表面温度→220℃200W——表面温度→300℃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，点燃后燃烧能在整个范围内传播的混合物称为爆炸性混合物。含有爆炸性气体混合物的环境称为爆炸性气体环境含有爆炸性粉尘混合物的环境称为爆炸性粉尘环境凡是具（可能）有爆炸性混合物出现，且达到足以要求对电气设备和线路的结构、安装、使用采取防爆措施的区域，称为爆炸性危险区域能形成上述爆炸性混合物的物质称为爆炸危险物质Ⅰ类：矿井甲烷（CH4）→瓦斯Ⅱ类：爆炸性气体、蒸气、薄雾Ⅲ类：爆炸性粉尘、纤维危险物质的主要性能参数包括：1.闪点2.燃点3.引燃温度4.爆炸极限5.最小点燃电流比6.最大试验安全间隙7.蒸气密度温度概念在规定的实验条件下，易燃液体能释放足够的蒸气并在液面上方与空气形成爆炸性混合物，遇明火能发生闪燃的最低温度。由于易燃、可燃液体在闪点温度下，蒸发速度还不太快，蒸发出来的气体仅能维持一刹那的燃烧，而来不及补充新的蒸气以维持稳定的燃烧，因而燃一下就灭了。闪燃现象出现后，受环境温度等因素的影响，液体蒸发速度往往会加快，这时遇火源就会产生持续燃烧，在一定条件下（如爆炸性混合物达到爆炸极限，并遇到较高的点火能量），就会出现燃烧速度比较快的燃烧现象，即爆燃。闪燃是在一定温度下，液态可燃物液面上蒸发出的蒸气与空气形成的混合气体恰好等于爆炸下限浓度时，遇火源产生的一闪即灭的现象。应当立即向在场人员发出警报，并迅速离开危险区域加强通风，水雾驱散。启动保护装置，稀释惰化。关阀截流，防止继续升温和反应。坚持冷却，保持警戒。爆燃并不是闪燃的必然结果，只是一种常见形式物质在空气中点火时燃烧，移去火源仍能继续燃烧的最低温度。闪点不超过45℃的易燃液体，其燃点仅比闪点高1-5℃，一般只考虑闪点，不计燃点闪点比较高的可燃液体和固体，要分别考量又称自燃点或自燃温度在规定条件下，可燃物质不需要外来火源即发生燃烧的最低温度黑火药——230℃梯恩梯——220℃铝——320℃聚乙烯——410℃熔融聚氨酯——425℃熔融纸张——130℃棉花——150℃布匹——200℃木材——250℃表征可燃气体、蒸气、薄雾、粉尘、纤维与空气均匀混合，遇到火源发生爆炸的浓度范围最低浓度称为爆炸下限最高浓度称为爆炸上限可燃气体、蒸气、薄雾的爆炸极限用混合气体中所占体积分数（百分比）表示粉尘、纤维一般采用其在混合物中的质量浓度表示（g/m3）爆炸极限表示常数，受环境温度、压力、氧含量、惰性介质含量、容器形状与大小、引燃源的作用状况等因素影响发生变化环境温度越高→燃烧越快→爆炸极限范围越大压力越大→爆炸下限略降-爆炸上限上升-范围越大压力越小→范围越小→爆炸上下限重合→不炸将爆炸范围缩小为零时的初始压力称为临界压力氧含量增高，爆炸下限变化小，爆炸上限明显升高惰性气体含量增加，爆炸极限范围缩小，可为0容器越细小→易冷却→爆炸范围缩小→消除爆炸危险→临界直径（甲烷0.4-0.5；氢气0.1-0.2）引燃源温度越高、加热面积越大、作用时间越长→爆炸极限范围越大最小点燃电流比（minimumignitioncurrentratio，MICR）是指在规定的试验条件下，可燃气体、蒸气、薄雾等爆炸混合物的最小点燃电流与甲烷爆炸混合物的最小点燃电流之比Ⅱ类电气设备分级在规定的试验条件下，能使爆炸性混合物燃爆所需的最小电火花的能量，单位mJ受混合物性质、引燃源特征、压力、浓度、温度等因素影响乙炔→体积分数7.73%→最小引燃能量0.02mJ甲烷→体积分数9.5%→最小引燃能量0.33mJ氨→体积分数21.8%→最小引燃能量680mJ点燃一根火柴的能量：0.146J燃完一根火柴的能量：80J左右最大试验安全间隙（MESC）：衡量爆炸物传爆能力的性能参数。指在规定的试验条件下，两个经间隙长为25mm连通的容器，一个容器内燃爆时不致引起另一容器内燃爆的最大连通间隙按危险物质的性能参数进行分级分组，以便有针对性地对危险物质进行防范1、爆炸气体混合物的分级分组I类爆炸性气体：矿井甲烷，不分级II类爆炸性气体：按最大试验安全间隙、最小点燃电流比分ABC三级爆炸性气体的分类、分组和分级引燃温度（℃）及组别T1T2T3T4T5T6类和级最大试验安全间隙(mm)最小点燃电流比T＞450300＜T≤450200＜T≤300135＜T≤200100＜T≤13585＜T≤100Ⅰ1.141.0甲烷ⅡA0.9~1.140.8~1.0乙烷、丙烷、丙酮、氯乙烯、甲醇、一氧化碳丁烷、乙醇、丙烯、丁醇、乙酸丁酯戊烷、己烷、庚烷、癸烷、辛烷、汽油、硫化氢乙醚、乙醛—亚硝酸乙酯ⅡB0.5~0.90.45~0.8二甲醚、民用煤气、环丙烷环氧乙烷、环氧丙烷、乙烯异戊二烯———ⅡC≤0.5≤0.45氢、焦炉煤气乙炔——二硫化碳硝酸乙酯注：气体、蒸汽按最大试验安全间隙与最小点燃电流比虽然都分为三级，但在分级上的关系只是近似相等，并非完全对应。1)爆炸性粉尘:这种粉尘即使在空气中氧气很少的环境中也能着火:呈悬浮状态时能发生剧烈的爆炸,如镁、铝、铝青铜等粉尘。2)可燃性导电粉尘:与空气中的氧起发热反应而燃烧的导电性粉尘,如石墨、炭黑、焦炭、煤、铁、锌、钛等粉尘。导电性粉尘的电阻系数等于或小于103Ω·m。3)可燃性非导电粉尘:与空气中的氧起发热反应而燃烧的非导电性粉尘,如聚乙烯、苯酚树脂、小麦、玉米、砂糖、染料、可可、木质、米糠、硫黄等粉尘。4)可燃纤维:与空气中的氧气发热反应而燃烧的纤维,如棉花纤维、麻纤维、丝纤维、毛纤维、本质纤维、人造纤维等。对于申气装置而言,导电性粉尘导致电火花的危险性较非导电性粉尘高从电气装置的危险温度及电气火花导致的危险程度来说,导电性粉尘亦较非导电性粉尘高在爆炸性粉尘环境中出现的粉尘按引燃温度分组,分为T11~T13共3组。各组相应的引燃温度范围见下表由于爆炸性气体、蒸气或薄雾、粉尘或纤维状的物质物理性质、出现的形式、涉及的范围、存在的概率和持续的时间的不同,发生爆炸的可能性及危害程度是不同的。也直接影响着爆炸危险坏境的区域范围需要根据爆炸性气体出现的频繁程度和持续时间,对爆炸性气体危险环境进行区域划分。对场地进行区域划分的目的是便于正确选择和安装危险场所中的电气装置,实现爆炸和火灾危险环境中电气装置的安全使用。爆炸性气体危险场所的危险等级反映场所内爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间。我国国家标准与IEC标准（国际电工委员会（InternationalElectro-technicalCommission，简称IEC））的规定一致根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间将爆炸性气体危险场所划分为三个级别,用“区”来描述,即0区、1区和2区•爆炸性气体环境危险区域O区在正常情况下，连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境1区在正常情况下，可能出现爆炸性气体混合物的环境2区在正常情况下，不可能出现爆炸性气体混合物的环境,即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境设备正常启动、运转、停止、易燃物质的装卸、密闭容器的开闭，安全阀、排放阀以及所有工厂设备都在其设计参数要求范围内工作的状态三个区域中，0区最危险，但大多存在于封闭的空间中未在爆炸极限范围内，但可能进入空气而使区域达到爆炸极限的环境仍属于0区主要考虑的因素主要有:1)存在爆炸性气体的可能性。2)爆炸性气体的释放量。3)爆炸性气体的特性(如:气体的密度等)。4)环境条件(主要是通风,还包括气压、温度、湿度等)。5)远离释放源的距离。1)没有释放源且易燃物质又不可能侵入的区域。2)易燃物质可能出现的最高体积浓度不超过爆炸下限(LEL)的10%。3)在生产过程中,使用明火的设备附近或炽热部件表面温度超过区域内易燃物质引燃温度的设备附近。4)在生产装置区外,露天或开敞设置的输送易燃物质的架空管道地带(但其阀门等的密封处除外)。释放源的等级：连续级释放源——预计长期释放或短时频繁释放的释放源。第一级释放源——预计在正常运行时周期性释放或偶尔释放的释放源;“正常运行时会释放易燃物质的泵、压缩机和阀门的密封处”“正常运行时会向空间释放易燃物质的取样点”等情况可划为第一级释放源。第二级释放源——预计在正常运行时不可能释放,即使释放也仅仅是偶尔短时释放的释放源。“正常运行时不能出现释放易燃物质的泵、压缩机和阀门的密封处”“正常运行时不能释放易燃易爆物质的法兰、连接件和管道接头”“正常运行时不能向空间释放易燃物质的安全阀、排气孔和其他孔口处”现场实际情况可能同时具有连续级、第一级、第二级三个基本等级中的两个或三个释放源,即所谓多级释放源。指的是那些基本上已经被定为连续级或第一级的释放源,同时又比基本等级频率小,或者释放时间短,且能形成更大范围危险场所而释放的释放源。一般情况下,连续级释放源形成0区危险环境,第一级释放源形成1区危险环境,第二级释放源形成2区危险环境。“长期释放”是指持续时间在20~30h以上;“短时频繁释放”中的“短时”是指持续时间在2~3h以下;“频繁”是指一年中出现20~30次以上。“偶尔短时释放”中的偶尔指的是一年中仅发生2~3次以下。通风的有效性直接影响着爆炸性环境的存在和形成。不同的通风效果→危险环境划分不同通风自然通风人工通风一种由风或温度的配合效果而引起的空气流动或新鲜空气的置换。户外开放场所、户外开放式建筑物或具备良好自然通风条件的户内环境(如空气对流通道)的通风都是自然通风。是一种利用人工方法使危险环境的空气流动或新鲜空气置换。分为对整体场所进行的普遍性强制通风和对局部场所进行的针对性强制通风。主要反映通风连续性的优劣,影响着爆炸危险环境的存在或形成。通风有效性分为良好、一般、差三个等级。通风有效性良好差一般通风连续地存在在正常运行时,预计通风存在,允许短时、不经常的不连续通风。不能满足良好、一般标准的通风,但预计不会出现长时间的不连续通风。高级通风(ⅤH)——能够在释放源处瞬间降低其浓度,使其低于爆炸下限，区域范围很小甚至可以忽略不计。中级通风(ⅤM)——能够控制浓度,使得区域界限外部的浓度稳定地低于爆炸下限,虽然释放源正在释放中,并且释放停止后,爆炸性环境持续存在时间不会过长。低级通风(ⅤL)