电气防火与防爆

电气防火与防爆今年1-6月火灾原因分布电气火源短路接触不良超负荷静电雷电火花电弧高温1967年1月27日，阿波罗1号在发射台上进行地面模拟演练时，由于指令舱控制系统一条电路短路产生电火花，使充满纯氧的密封舱着火，火焰迅速蔓延，致命的一氧化碳和黑烟很快充满座舱。由于舱门设计缺陷，航天员无法迅速打开舱门逃生，大约30秒后，三名航天员烧死在舱内。1短路短路是造成电气火灾的主要原因短路的原因---绝缘破坏高温机械损伤老化高电压下的击穿腐蚀性气体潮湿电工必须定期测量绝缘电阻防止短路的措施保证产品及安装质量、符合环境要求合理安装短路保护2.电气线路设备过载流过的电流量超过了安全电流值，导致温度超过许可值,就叫过载过载的原因1）设计或选择导线截面不当，实际负载超过了导线的安全载流量2）使用不当,在线路中接入了过多或功率过大的电气设备导线的许可电流铝芯线：10下五，100上二，2535四三界，7095二倍半2.546101625355070951201505安/mm24安3安2.5安2安导线的许可电流穿管打八折高温打九折铜线升一级电流的估算单相电压220,一个千瓦5安培三相电机380,一个千瓦2安培三相电机1140,三个千瓦2安培3.接触不良---接触电阻过大（1）安装质量差，衔接点连接不牢。（2）连接点由于热作用或长期震动使接头松动。（3）在连接处有杂质，如锈蚀、产生氧化层或渗入尘土。（4）铜丝和铝线混接。分路连接3电弧、电火花当带电体的两极在刚开始接触时，或在接触后又离开的一瞬间，发生气体放电现象，称之为电弧、电火花。当电气开关接通或切断时；电气线路短路或裸线相碰时；电线接头或接点松动，时断时通；灯头松动时；保险丝熔断，都可以产生电火花开关、接触器接通或切断时；插销插拔直流电机和绕线式电机工作时起重机滑触线工作火花电气线路短路或裸线相碰时；电线接头或接点松动，时断时通；灯头松动时；保险丝熔断，都可以产生电火花事故电火花电气防火质量安装使用电气火灾的预防措施避免短路、过载等保证线路与设备的正常运行与可燃物保持规定距离通风散热良好绝缘老化\破损电气防爆气体爆炸条件1.可燃物质与空气或氧气均匀混合，浓度达到爆炸极限2.存在火源,且达到最小点火能量或存在高温,达到其引燃温度防爆措施一防止爆炸环境的形成二消除火源和高温密闭通风防止爆炸的措施工艺设计中应采取消除或减少易燃物质的产生及积聚的措施：防止爆炸性气体混合物的形成，或缩短爆炸性气体混合物滞留时间一次防爆措施防止爆炸的措施在区域内应采取消除或控制火源二次防爆措施电气防爆措施设备接地(可靠)爆炸危险场所安装防爆电气静电预防尽量不使用移动式设备最小点火能量能引起可燃性混合物爆炸的火源的最小能量。H2:0.017毫焦C2H2:0.019毫焦CH4:0.28mJ引燃温度在没有明火等点火源的情况下，可燃性混合物的温度达到某一温度时，由于内部氧化放热加剧而自动着火，称作自燃，该引燃温度称作自燃温度。表2几种常见的可燃性气体或蒸气的引燃温度气体名称引燃温度（℃）气体名称引燃温度（℃）二硫化碳102乙烯425乙醚170环氧丙烷430乙醛140乙炔305辛烷210环丙烷495戊烷285甲烷537异戊间二烯220丙烷466丁烷365氨630甲胺430氢560防爆电气的安全防爆电气的性能质量选用安装维护防爆电气质量“EX”标志生产许可证防爆合格证(编号)性能标志在铭牌上按顺序标明防爆型式、类别、级别、温度组别等类型、级别、组别、环境条件以及特殊标志等，应符合规定。防爆电气的选用场所的危险性气体的类别与级别气体的引燃温度设备的类别Ⅰ类：矿井甲烷Ⅱ类：爆炸性气体混合物Ⅲ类：爆炸性粉尘防爆电气的类别温度组别防爆电气的表面最高温度不得超过可燃气体的引燃温度T1：450＜tT2：300＜t≤450T3：200＜t≤300T4：135＜t≤200T5：100＜t≤135T6：85＜t≤100爆炸性气体混合物分组（按引燃温度）防爆电气的表面最高温度不得超过可燃气体的引燃温度表2几种常见的可燃性气体或蒸气的引燃温度气体名称引燃温度（℃）气体名称引燃温度（℃）二硫化碳102乙烯425乙醚170环氧丙烷430乙醛140乙炔305辛烷210环丙烷495戊烷285甲烷537异戊间二烯220丙烷466丁烷365氨630甲胺430氢560电气设备的防爆原理①隔爆型(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.防爆电气设备的结构类型隔爆接合面隔爆外壳示意图隔爆外壳原理耐爆性:具有足够的机械强度，相对于外壳内部的可能出现爆炸压力至少具有1．5倍的安全系数。隔爆性:外壳壁上所有与外界相通的接缝和孔隙，间隙(Ⅳ)值不允许大于标准中的规定。爆炸火焰被限制在外壳之内.①最大爆炸压力爆炸性混合物被点燃爆炸后，释放的热量使气体剧烈膨胀，因而产生很高的爆炸压力。多数气体的最大爆炸压力在0。6Mpa----0.8Mpa之间，但乙炔的最大爆炸压力可以达到1.0Mpa。最大实验安全间隙（MESG）在标准规定的实验条件下，一个外壳内最易点燃浓度的爆炸性混合物被点燃后产生的爆炸火焰穿越25mm长的接合面，不能点燃外壳外部环境的爆炸性混合物时，接合面两部分之间最大间隙。上半球传爆间隙下半球外空腔图2最大试验安全间隙试验装置示意图影响气体爆炸火焰穿越狭缝引爆的因素很多，例如混合物的压力、温度、湿度以及点火源的位置都对其有不同影响，但是，对其影响最大的是可燃性物质的性质。乙炔、氢气、二硫化碳等气体的爆炸火焰穿越间隙时传爆能力很强，即其最大实验安全间隙值较小，例如氢气MESG是0。28mm,甲烷等烷类物质的传爆能力较弱，其相应MESG值较大，例如甲烷MESG是1。14mm，丁烷是0。98mm，乙烯是0。65mm。MESG标准试验装置氢气:0.28mm常见气体的MESG甲烷:1.14mm丁烷:0.98mm乙烯:0.65mm表4一些可燃性气体或蒸气的最大试验安全间隙气体名称MESG(mm)气体名称MESG(mm)氨3．17氰化氢0．80甲烷1．14丙烯腈0．87异丙醇0．99环氧丙烷0．70醋酸甲酯0．99二甲醚0．86醋酸戊酯0．99丙烯酸甲酯0．85丁醇0．94丁二烯0．79甲醇0．92乙烯0．65丙酮1．02二硫化碳0．34丁烷0．98乙炔0．37丙烷0．92氢0．29按照可燃性气体的最大实验安全间隙值的大小，可以将气体按照传爆能力分级。ⅡC（≤0.5）：乙炔、氢气ⅡB（0.5—0.9）：乙烯ⅡA（≥0.9）：丙烷爆炸性气体混合物的分级防爆电气设备其铭牌上应标明国家检验单位签发的“防爆合格证”编号。设备安装应固定牢靠，设备外壳要完整，不得有裂缝，没有明显的腐蚀，各部位螺丝及垫圈应齐全，无松动现象。防爆电气设备进线装置应完整牢靠，密封完好，接线不得有松动或脱落，多余的进线口应封闭。防爆照明灯应保持其防爆结构及保护罩的完整性。按爆炸性混合物出现的频繁程度和持续时间划分爆炸性气体环境危险区域O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温合物的环境2区在正常运行时,不可能出现爆炸性气体混合物的环境,即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境ⅡC（≤0.5）：乙炔、氢气ⅡB（0.5—0.9）：乙烯ⅡA（≥0.9）：丙烷爆炸性气体混合物的分级爆炸性气体的分类、分级和分组表类和级最大试验安全间隙MESG引燃温度(℃)及组别T1T2T3T4T5T6T450300T≤450200T≤300135T≤200100T≤13585T≤100I1.14甲烷ⅡA0.9~1.14乙烷、丙烷、丙酮、氯苯、、甲醇、一氧化碳、乙酸乙酯、乙酸、丁烷、乙醇、丙烯丁酯、乙酸丁酯、乙戊烷、葵烷、辛烷、汽油、硫化氢、乙醚、乙醛亚硝酸乙酯ⅡB0.5~0.9二甲醚、民用煤气、环丙烷环氧乙烷、环氧丙烷、丁二烯、乙烯异戊二烯ⅡC≤0.5≤0.45水煤气氢、焦炉煤气乙炔二硫化碳硝酸乙醋爆炸性气体环境电气设备的选择根据爆炸危险区域的分区、电气设备的种类和防爆结构的要求，应选择相应的电气设备。选用的防爆电气设备的级别和组别，不应低于该爆炸性气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别当存在有两种以上易燃物质形成的爆炸性气体混合物时，应按危险程度较高的级别和组别选用防爆电气设备。爆炸性气体环境电气设备的选择爆炸危险区域内的电气设备，应符合周围环境内化学的、机械的、热的、霉菌以及风沙等不同环境条件对电气设备的要求。电气设备结构应满足电气设备在规定的运行条件下不降低防爆性能的要求。②增安型(e)正常运行条件下，不会产生点燃爆炸性混合物的花火或危险温度，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；防爆电气设备的结构类型防爆电气设备的结构类型③本质安全型(i)。在正常运行或在标准实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；类别01区2区本安全本安全隔爆型正压型充油型增安型无火花本安全隔爆型正压型充油型增安型无火花笼型电机√√√√√√直流电机√√绕线电机√√√刀开关√√控制按钮√√√√√√√固定灯具√√√移动灯具√√防爆型式的选择根据区域等级(012区)及设备类型选用防爆型式爆炸危险区域防爆结构电气设备1区2区隔爆型d正压型p增安型e隔爆型d正压型p增安型e无火花型n鼠笼型感应电动机○○△○○○○绕线型感应电动机△△○○○X同步电动机○○X○○○直流电动机△△○○电磁滑差离合器(无电刷)○△X○○○△灯具类防爆结构的选型爆炸危险区域防爆结构电气设备1区2区隔爆型d增安型e隔爆型d增安型e固定式灯○X○○移动式灯△○携带式电池灯○X○指示灯类○○○镇流器○△○○防爆电气的维护防爆电气设备工作场所内无临时架设的电气线路和设备，非防爆的其它的电器用具，如电话机、电铃、电动手提砂轮、电吹风、电风扇、电视机、录像机、音响等，一律不准使用，不符合要求的，应先停电，并查明情况予以拆除。在生产过程中，不准防爆电气设备工作场所进行电气测量和耐压等工作。在检查时还应注意：一般性检查时，运行中的防爆电器设备严禁打开设备的密封盒、接线盒、进线装置、隔离密封盒和观察窗等；专业性检查时，必须切断电源后才能打开盖子检查，并在电闸上悬挂警告牌。检查时应使用不发生火花的专用工具，非防爆的移动型、携带式电气仪表禁止在防爆电气设备工作场所使用。爆炸性气体环境电气线路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。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，并宜设置排水措施爆炸性气体环境电气线路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。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、电缆和钢管，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区内单相电路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。1区、2区内电缆配线的技术要求明设塑料护套电缆，当其敷设方式采用能防止机械损伤的电缆槽板、托盘或桥架方式时，可采用非铠装电缆。在易燃物质比空气轻且不存在会受鼠、虫等损害情形时，在2区电缆沟内敷设的电缆可采用非铠装电缆。1区、2区内电缆配线的技术要求铝芯