火灾爆炸事故的技术预防措施.ppt

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1、,4.4 防止电气火花,4 火灾爆炸事故的技术预防措施,4.4 防止电气火花(二),2,主要内容4.4.1 电火花与电弧4.4.2 爆炸危险场所危险区域划定4.4.3 电气防爆的原理4.4.4 防爆电气设备分类、特性及选型4.4.5 动力、电气线路、照明及油开关防火防爆措施4.4.6 变压器防火防爆措施,参照的国标爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范,4.4 防止电气火花,3,4.4.1 电火花与电弧,电极之间、或带电体与导体之间被电压击穿，空气被电离形成短暂的电流通路，即为放电并产生电火花；电弧是由大量密集的电火花汇集而成?电火花的温度都很高，特别是电弧，其温度可高达30006000，可熔化金

2、属。在有爆炸危险的场所内，电火花的产生将会引起可燃物燃烧或爆炸，易燃易爆物质存在的场所，一个电火花即可造成事故。,4.4 防止电气火花,4,电火花可分为工作电火花和事故电火花两类。工作电火花是指电气设备正常运行时产生的火花。如直流电机电刷与整流子滑动接触处、交流电机电刷与滑环接触部位电刷后面的微小火花；开关或接触器开合时的火花；插头拔出或插入插座时的火花等。,4.4 防止电气火花,5,事故电火花是指线路或设备故障时出现的火花，如短路、绝缘损坏和导电连接松脱时的火花；过电压放电火花；保险丝熔断时的火花；静电火花；感应电火花等。,4.4 防止电气火花,6,一般的电气设备很难完全避免电火花的产生，因

3、此在有火灾爆炸危险的场所必须根据物质的危险特性正确选用不同的防爆电气设备。电火花产生的条件是接触不良；机理：阴极发射电子，电子被电场加速，撞击气体并使之部分电离，气态离子导电消耗电能，产生局部高温。,4.4 防止电气火花,7,4.4.2 爆炸危险场所危险区域划定,在有爆炸危险的环境区域内，由于爆炸性物质出现的频度、持续时间和危险程度的不同，为便于选择合适的防爆电气设备和进行爆炸性环境的电力设计，对气体、粉尘和火灾危险环境按爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范（GB50058-92）的规定进行危险区域划分。,4.4 防止电气火花,8,危险区域划分,（1）爆炸性气体环境危险区域划分（2）爆炸性粉尘环

4、境危险区域划分（3）火灾危险环境区域划分,4.4 防止电气火花,9,（1）爆炸性气体环境危险区域划分,0级区域（简称0区）：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环境为0区。除了封闭的空间，如密闭的气体容器、储油罐等内部气体空间外，0区很少存在；高于爆炸上限的混合物环境或有空气进入时可能使其达到爆炸极限的环境，应划为0区。,4.4 防止电气火花,10,（1）爆炸性气体环境危险区域划分,1级区域（简称1区）：在正常运行时，爆炸性气体混合物，有可能出现的环境称为1区。例如：油桶、油罐、油槽灌注易燃液体时的开口部位附近区域；泄压阀、排气阀、呼吸阀、阻火器等爆炸性气体排放

5、口附近空间；浮顶储罐的浮顶上空间；无良好通风的室内有可能释放、积聚形成爆炸性混合物的区域；洼坑、沟槽等阻碍通风，爆炸性气体混合物易于积聚的场所。,4.4 防止电气火花,11,（1）爆炸性气体环境危险区域划分,2级区域（简称2区）：在正常运行时，不可能出现爆炸性气体混合物的环境，或即使出现爆炸性气体混合物，也仅是短时存在的环境。例如：有可能由于腐蚀、陈旧等原因致使设备、容器破损而泄漏出危险物料的区域；因误操作或因异常反应形成高温、高压，有可能泄漏出危险物料的区域；由于通风设备发生故障，爆炸性气体有可能积聚形成爆炸性混合物的区域。,4.4 防止电气火花,12,“正常情况”包括正常开车、停车和运转（

6、如敞开卸料、装料等），也包括设备和管线允许的正常泄漏在内；“不正常情况”包括装置损坏、误操作、维修不当及装置的拆卸、检修等。,4.4 防止电气火花,13,油罐车卸汽油时爆炸危险区域划分应符合下列规定：1 油罐车内部的油品表面以上空间划分为0区。2 以通气口为中心，半径为1.5m的球形空间和以密闭卸油口为中心，半径为0.5m的球形空间划为1区。3 以通气口为中心，半径为3m的球形并延至地面的空间和以密闭卸油口为中心，半径为1.5m的球形并延至地面的空间划为2区。,4.4 防止电气火花,14,油罐车卸汽油时爆炸危险区域划分,0区,1区,2区,4.4 防止电气火花,15,埋地卧式汽油储罐爆炸危险区域

7、划分应符合下列规定：1 罐内部油品表面以上的空间划为0区。2 人孔（阀）井内部空间、以通气管管口为中心，半径为1.5m(0.75m)的球形空间和以密闭卸油口为中心，半径为0.5m的球形空间划为1区。3 距人孔（阀）井外边缘1.5m以内，自地面算起lm高的圆柱形空间、以通气管管口为中心，半径为3m(2m)的球形空间和以密闭卸油口为中心，半径为1.5m的球形并延至地面的空间划为2区。,4.4 防止电气火花,16,埋地卧式汽油储罐爆炸危险区域划分,4.4 防止电气火花,17,以放散管管口为中心，半径为3m的球形空间和距储气瓶组壳体（储气井4.5m以内并延至地面的空间划为2区。,室外或棚内压缩天然气储

8、气瓶组（储气井）爆炸危险区域划分,4.4 防止电气火花,18,（2）爆炸性粉尘环境危险区域划分,10级区域（简称10区）：在正常运行时，爆炸性粉尘或可燃纤维与空气的混合物，可能连续或长期出现的环境。11级区域（简称11区）：有时会将积留下来的粉尘扬起而偶然出现爆炸性粉尘混合物的环境。,4.4 防止电气火花,根据可燃性粉尘空气混合物出现的频率和持续时间及粉尘层厚度分区,20区 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和或可能形成无法控制和极厚的粉尘层的场所及容器内部。,21区 在正常运行过程中，可能出现的粉尘数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物但未划入20

9、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、出现粉尘层和正常操作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 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，或可燃性粉尘偶尔出现堆积，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，则应划分为21区。,22,（3）火灾危险环境区域划分,火灾危险环境是根据火灾事故发生的可能性和后果，以及危险程度和物质状态的不同，按规定进行分区。21区：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

10、性混合物，但在数量和配置上有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。,4.4 防止电气火花,23,火灾爆炸危险区域分类汇总,24,判断一个场所的危险程度应综合考虑危险物料的性质、释放源的特征及场所通风情况。首先要考虑物质的种类，再考虑危险物料的性质。性质包括：闪点、爆炸极限、密度、引燃温度等。危险程度还与设备工作温度、压力以及数量和分布有关。闪点低、爆炸极限下限低都导致爆炸危险范围扩大，密度大易于沉积在地面，水平危险范围扩大。,4.4 防止电气火花,如何划分非危险区域？,没有释放源并不可能有易燃物质侵入的区域；易燃物质可能出现的最高浓度不超过爆炸极限

11、下限的10%；在生产过程中使用明火的设备附近，或炽热部件的表面温度超过区域内易燃物质引燃温度的设备附近；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，但其阀门处按具体情况定。,4.4 防止电气火花,场所通风状态的确定：,确定爆炸危险场所的登记和范围时，通风的好坏对爆炸危险物质的扩散和排出是个重要因素；对于通风良好的爆炸危险场所，在等级划分时，原则上可降低一级，并可大大缩小其影响范围。可视为通风良好的场所有：露天或开敞式建筑物；半开敞式建筑物能充分进行自然通风的场所；设有天窗的房屋内，爆炸性物质的相对密度在0.7以下者；场所内具有机械通风条件，整个场所内能充分通风换气时。,4.4

12、防止电气火花,27,释放源的特征包括：,释放源的布置与工作状态、泄漏或放出危险物品的速率、泄漏量、在空气中的浓度、扩散条件、形成爆炸性混合物的范围等有关。释放源一般分为三级：,4.4 防止电气火花,28,连续释放或预计长期释放或短时间连续释放的为连续释放源；举例：没有用惰性气体覆盖的固定顶盖贮罐中的易燃液体的表面；油水分离器等直接与空间接触的易燃液体的表面；经常或长期向空间释放易燃气体或易燃液体的蒸气的自由排气孔和其它孔口；可燃气体的容器、槽、罐等内部空间长时间保持爆炸性混合物的部位；喷漆作业的室内，爆炸性混合物断续出现的区域。,4.4 防止电气火花,29,正常运行时周期性或偶然释放的为一级释

13、放源；举例：在正常运行时会释放易燃物质的泵、压缩机和阀门等的密封处；在正常运行时会向空间释放易燃物质，安装在贮有易燃液体的容器上的排水系统；正常运行时会向空间释放易燃物质的取样点。向油桶、油罐灌注易燃液体的开口部位附近；泄压阀、排气阀、呼吸阀、阻火阀等爆炸性气体排放口附近。,4.4 防止电气火花,30,正常运行时不会释放，即使释放也只是偶尔短时间释放的为二级释放源。举例：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物质的法兰、连接件、阀门和管道接头；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它孔口处。,4.4 防止电气火花,31,要综合判断危险场所第

14、一应考虑的是释放源及其布置；第二要考虑释放源的性质，初步划分等级；最后要考虑通风条件。自然通风、机械通风场所的连续释放源有可能导致0区一级释放源可能导致1区二区释放源可能导致2区,4.4 防止电气火花,通风良好的场所危险等级降低，危险范围也缩小，甚至降为非危险区。局部释放源采用机械通风对降低危险等级非常有效。在凹坑、死角、有障碍物处，扩散速度慢，易积聚气体而提高了危险等级。,32,4.4 防止电气火花,33,爆炸与火灾危险环境电力装置设计规范（GB50058-92）中危险区域划分的图例。,4.4 防止电气火花,34,4.4 防止电气火花,释放源接近地坪时易燃物质重于空气，通风良好的生产装置区,

15、35,4.4 防止电气火花,释放源在地坪以上时易燃物质重于空气，通风良好的生产装置区,36,4.4 防止电气火花,易燃物质重于空气，释放源在封闭建筑物内，通风不良的生产装置区,37,4.4 防止电气火花,易燃物质重于空气、设在户外地坪上的固定式贮罐,38,4.4 防止电气火花,易燃物质重于空气、设在户外地坪上的浮顶式贮罐,39,4.4 防止电气火花,易燃液体、液化气、压缩气体等密闭注送系统的槽车注：易燃液体为非密闭注送时采用括号内数值,40,4.4 防止电气火花,易燃物质轻于空气、通风良好的生产装置区注：释放源距地坪的高度超过4.5m时应根据实践经验确定,41,4.4 防止电气火花,易燃物质轻

16、于空气、通风良好的压缩机厂房,42,4.4 防止电气火花,易燃物质轻于空气、通风不良的压缩机厂房,43,4.4 防止电气火花,单元分离器、预分离器和分离器,44,4.4 防止电气火花,溶解气游离装置（溶气浮选装置）（DAF）,45,4.4 防止电气火花,与通风不良的房间相邻,46,4.4 防止电气火花,与有顶无墙建筑物相邻(门窗位于爆炸危险区域内),47,4.4 防止电气火花,与有顶无墙建筑物相邻（门窗位于爆炸危险区域外）,48,4.4 防止电气火花,释放源上面有排风罩时的爆炸危险区域范围,49,4.4 防止电气火花,易燃液体、液化易燃气体、压缩易燃气体及低温液体释放源位于户外地坪上方,半径4

17、.5m,第二级释放源,地坪,50,4.4 防止电气火花,M,L,L,L,G,G,G,N,N,N,H,H,H,N,N,K,K,E,E,51,4.4 防止电气火花,爆炸危险区域划分示例图平面图,52,4.4 防止电气火花,爆炸危险区域划分示例图立面图,53,与爆炸危险区域相邻场所的等级划分,危险区域要与非危险区域隔开，高危险区域要与低危险区域隔开，用防爆墙隔离。,54,4.4.3 电气防爆的原理,电气设备防爆主要采用四种技术：（1）外壳间隙防爆（限制爆炸）（2）外壳隔离引爆源；（3）介质隔离引爆源；（4）控制引燃源。,4.4 防止电气火花,55,（1）外壳间隙防爆,电气设备的带电部分放在外壳内，外

18、部环境中的可燃气体可以通过外壳的配合面缝隙进入壳内，内部电气设备导电部分出现故障火花时，将点燃壳内可燃气体。,4.4 防止电气火花,由于外壳间隙的冷却作用等，使从内部排出的火焰和爆炸产物被冷却到安全温度，不会引燃壳外部的可燃气体，起到阻止爆炸向外部传播的作用，这种利用外壳间隙进行隔爆的电气属于隔爆型电气。,56,4.4 防止电气火花,隔爆型电气设备隔爆的机理包括：间隙熄火作用间隙冷却作用新鲜气体卷入冷却作用,57,4.4 防止电气火花,58,间隙熄火作用,根据燃烧的连锁反应理论自由基与固体碰撞将失去活性器壁效应间隙（管径）越小，器壁效应越明显间隙（管径）小到一定程度后自由基消失的速率大于生成的

19、速率，火焰就熄灭。爆炸性气体混合物都存在一个临界熄火管径（d k），管径小于临界熄火管径时，火焰传播将被阻止。,4.4 防止电气火花,59,自由基被缴械拉！,自由基太少就不能延续燃烧啦？,间隙,设备内,设备外,4.4 防止电气火花,60,火焰熄灭临界管径可由下式估算：,式中 DH气体混合物热扩散率，m2/s；vF火焰传播速度，m/s；E活化能，J/mol；R普朗克气体常数，4.184J/(molK)；e常数，2.718；Tmax最大燃烧温度，K。,什么样的气体燃烧最不易被截住？,4.4 防止电气火花,61,对于平面间隙结构，临界熄火间隙sGC可按临界管径d k的一半来估算：,公式中包含着气体的

20、特性参数，因此临界熄火管径和临界熄火间隙与混合气体的种类有关。,4.4 防止电气火花,62,间隙冷却作用,如果穿出壳间间隙的气体产物的温度超过壳外气体混合物的最小点燃温度，仍然会引发燃烧或爆炸。一氧化碳气体的临界熄火直径为1.5mm，壳体间隙为0.8mm时，一氧化碳爆炸火焰不可能穿过此壳体间隙，但却能引燃壳外的甲烷/空气混合气体。由燃烧的热理论可知，如果穿出壳体的气体温度低于壳外气体混合物的最小点燃温度，壳外气体混合物就不会被点燃。,4.4 防止电气火花,63,当壳体间隙中的通道足够长时，穿过间隙的火焰就被充分冷却，只要其温度降低至气体混合物的最小点燃温度以下，火焰就不能传出。法兰间隙的急剧冷

21、却作用主要发生在初始进入阶段，在法兰间隙为0.2mm，爆炸产物气体沿法兰宽度方向进入间隙5mm时，平均温度已下降了60%，进入间隙20mm后，仅降低约40%。,4.4 防止电气火花,64,新鲜气体卷入冷却作用,当壳体内的爆炸产物气体冲出壳体时，外部新鲜的可燃气体混合物将有部分被卷入，由于外部气体温度低，冲出的气体被冷却降温，随着卷入量的增加，冷却效果将更加明显。,4.4 防止电气火花,65,（2）外壳隔离引燃源,气密型电气设备小型开关、继电器、电容器、传感器、变压器等一些小型电气设备在使用时要求体积尽量的小，如果采用隔爆型结构就较难满足要求，常采用熔化、胶粘、挤压等密封措施将外壳进行密封处理，

22、使外部气体不能进入壳内，即使内部产生火花，也不能与可燃气体接触，实现隔离防爆的作用。此类外壳根本不会漏气的电气设备属于气密型电气设备。,小型元件、组件才能实现。,4.4 防止电气火花,66,限制呼吸型电气设备 壳外高浓度可燃气体出现概率较小、持续时间较短；限制可燃气体由外向内的交换扩散速度；壳内可燃气体浓度始终处于爆炸极限浓度以下；内部产生的火花及危险温度不会引起爆炸。具有这种外壳的电气设备属于限制呼吸型电气设备。此类方式只适用于开关、仪器仪表、控制调节装置等壳内温度升高低于10的设备。,4.4 防止电气火花,适用于可燃气体短时间出现的情况。,67,（3）介质隔离引燃源,电气设备内部充满惰性介

23、质，使电火花不能与可燃气体接触，从而实现隔离防爆。根据介质形态的不同，分为三类：气体介质隔离引燃源、液体介质隔离引燃源、固体液体介质隔离引燃源。,4.4 防止电气火花,68,气体介质隔离引燃源,在电气设备内部充入惰性气体或新鲜的空气，在运行过程中内部气体压力始终高于外部压力，使外部可燃气体不能渗入壳内，火花等引燃源不能与可燃气体接触，从而实现引燃源与可燃气体的隔离。,4.4 防止电气火花,69,由于壳内压力相对于大气始终处于正压，因此，这种防爆电器设备称为正压型电气设备。正压通风结构分为连续正压通风结构和正压补偿结构两种。连续正压通风结构是指在设备壳体内连续通入保护气体，使壳体内保持一定的正压

24、；正压补偿结构是指在设备壳体内冲入一定正压的保护气体，但不实施连续通风，仅对设备壳体不可避免的泄漏进行随时的补偿或定期补偿。,4.4 防止电气火花,70,液体介质隔离引燃源,通常用变压器油作为液体介质，所以此类防爆电器设备称为充油型电气设备。可能产生火花、电弧的部件或者整体浸入变压器油中，实现引燃源与可燃气体的隔离，从而达到防爆的目的。,4.4 防止电气火花,71,固体液体介质隔离引燃源,此类防爆型电气设备是用固体物质作为隔离介质来实现隔离防爆的，根据固体介质的不同分为两类：一类是采用固体颗粒（常用石英砂），称为充砂型电气设备，另一类是采用固化物填料（常用环氧树脂），称为浇封型电气设备。,4.

25、4 防止电气火花,72,在充砂型电气设备中，砂砾之间的细小空隙，使电弧、过热点均不能点燃气体，运行过程中产生的火花、电弧及火焰也能及时熄灭。砂砾层表面温度即使在弧光短路的情况下也低于爆炸性混合物的点燃温度。在浇封型电气设备中，使用合成树脂等浇封剂将电弧、火花、高温等点燃源封闭起来，不能与周围的混合型可燃气体接触。常见的有本安型的放大器、电容器组件、电感器组件、电源限流电阻等。,4.4 防止电气火花,73,（4）控制引燃源,采用控制引燃源方式防爆的电气都是在正常运行时不产生火花和电弧的电气设备和弱电设备。包括三类：增安型电气设备 无火花型电气设备 本质安全型电气设备,4.4 防止电气火花,74,

26、增安型电气设备,如果电气设备在正常运行时不产生火花、电弧和危险高温，可采用高质量的绝缘材料、降低温升、减小电气间隙和爬电距离、提高导线连接质量等附加技术措施来增强设备的安全可靠性，减少引燃气体的因素出现几率。采用这种防爆类型的电气设备称为增安型电气设备。由于这种设备在正常情况下不会出现引燃源，因此多用于石油化工企业，但是，在煤矿瓦斯突出区域、总回风道、主回风道、采区回风道、工作面等井下危险区域瓦斯爆炸危险性大的场所不使用。,4.4 防止电气火花,75,无火花型电气设备,不仅在正常运行时不会点燃周围爆炸性混合物，而且一般也不会产生能引起点燃故障的电气设备称为无火花型电气设备。此类设备必须满足两个

27、技术要求：一是正常运行时不产生火花和电弧；二是与爆炸性混合物相接触的内、外表面温度均不得超过设备温度组别的最高温度。,4.4 防止电气火花,76,本质安全型电气设备,本质安全电路（本安电路）是指在规定试验条件下，正常工作或规定故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定爆炸性混合物的电路。全部采用本安电路的电气设备称为本质安全型电气设备（本安设备）。关联电气设备是指在设备的电气线路中，并非全是本质安全型电路，还含有能影响本安电路安全性能电路的电气设备。,4.4 防止电气火花,77,关联电气设备一般分为两种类型：一种是与本安电路在同一电气设备中，它是有可能对本安电路的本安性能产生影响的非本安电路

28、部分；另一种是在本质安全电气系统中，与本质安全型电气设备有电气连接并有可能影响本安性能的非本安电路的电气设备。,4.4 防止电气火花,78,本安电气设备及其关联电气设备按使用场所和安全程度不同分为ia和ib两个等级。在正常工作、发生一个故障（电气系统中有一个元件损坏以及由此所产生的一系列元件损坏行为）和两个故障（电气系统中有两个元件单独损坏以及由此所产生的一系列元件损坏行为）时，均不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备定义为ia等级的电气设备。在正常工作和发生一个故障时，不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备定义为ib等级的电气设备。,4.4 防止电气火花,79,4.4.4 防爆电气设备分类、特性及选

29、型,（1）防爆电气设备的分类与特性（2）爆炸性危险物质分类、分级和分组（3）防爆电气设备的防爆标志及选型,4.4 防止电气火花,80,（1）防爆电气设备的分类与特性,防爆电气中的电气可以是：电机、开关、断路器、仪器仪表、通讯设备、控制设备等。根据结构和防爆原理的不同，防爆电气设备可分为8种类型。一种防爆电气设备可以采用一种防爆形式，也可以几种形式联合采用，各种防爆形式的防爆性能（安全程度）有差别，可以根据实际情况按照规定选择防爆电气。,4.4 防止电气火花,81,我国将防爆电气分为三大类：I 类防爆电气适用于煤矿井下；II 类防爆电气适用于爆炸性气体环境；III 类防爆电气适用于爆炸性粉尘环境

30、。石油化工企业所用的防爆电气设备多为II类防爆电气设备。防爆电气设备在爆炸危险场所运行时，具备不引燃爆炸物质的性能，其表面的最高温度不得超过作业场所危险物质的引燃温度。,4.4 防止电气火花,82,隔爆型(d),这种电气设备具有隔爆外壳，采用外壳间隙防爆原理。具有牢固的外壳，能承受1.5倍的实际爆炸压力而不变形；设备连续运转时其温度也不能引燃爆炸性混合物。这类设备的安全性能较高，可用于0区之外的各级危险场所。,4.4 防止电气火花,83,隔爆型手提灯防爆标志：Ex dII BT4适用于1区、2区、21区、22区,84,隔爆型电机,85,增安型(e),对在正常运行条件下不会产生电弧或火花的电气设

31、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、火花的可能性的防爆型式。适用于1级和2级危险区域。,4.4 防止电气火花,86,本质安全型(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。按照其安全程度又分为ia级和ib级：ia级在正常工作和一个故障及两个故障时不能点燃爆炸性气体的混合物，主要用于0区；ib级在正常工作和一个故障时不能点燃爆炸性气体的混合物，主要用于1区。,4.4 防止电气火花,87,防爆对讲机,88,KLH11矿用本质安全型接线盒适用于煤矿井下有爆炸性气体的环境，用于控制系统、通信系统的电缆分线及汇接。,89,正压型(p),这种

32、电气设备具有保护外壳，壳内充有保护气体（惰气），其压力高于周围爆炸性混合气体的压力，以避免外部爆炸性混合气体进人壳内发生爆炸。充油型(o)将可能产生火花、电弧或危险温度的部件浸在油中，起到熄弧、绝缘、散热、防腐的作用，从而不能点燃油面以上和外壳周围的爆炸性混合物。,4.4 防止电气火花,90,正压型开关柜,91,充砂型（q）,外壳内充填细砂颗粒材料，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点燃周围的爆炸性混合物。适用于1级和2级危险区域。,4.4 防止电气火花,92,无火花型(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

33、高温表面或灼热点，且一般不会发生有点燃作用的故障。主要用于2级危险区域场所，适用范围较广。,4.4 防止电气火花,93,防爆特殊型（s）,其防爆措施在国标规定以外，特别为0区或1区设计的防爆电气设备，但必须经有关主管部门认定，并经指定的鉴定单位检验通过的这一类防爆电气设备。,4.4 防止电气火花,94,（2）爆炸性危险物质分类、分级和分组,为了与防爆电气分为三大类相对应，便于防爆电气选用，根据爆炸性危险物质的物理化学性质，也将其分为三大类，见表3-4-1：,4.4 防止电气火花,95,爆炸性危险物质分类,4.4 防止电气火花,96,最大安全试验间隙（MESG）maximum experimen

34、tal safety gap,指在标准的规定条件下，将试验容器壳内所有浓度的被试验气体或蒸汽与空气的混合物点燃后，通过25mm长的法兰接合面，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。最大安全试验间隙越小，危险性越大，要求的隔爆性能越强。最大安全试验间隙是确定电气防爆设备和阻火设备隔爆外壳级别的重要依据。,4.4 防止电气火花,97,2 气态物质的燃烧与爆炸,图2-13 最大试验安全间隙测试装置,爆炸性环境用防爆电气设备最大安全试验间隙测试方法（GB3836）,内腔,外腔,98,最小点燃电流比（MICR）,在规定的条件下，能点燃爆炸性混合物的最小电流与甲烷的最小点燃电流的比

35、值。气体的最小点火能Emin越低，MICR越小；MICR越小则越易被点燃。,Minimum ignition current ratio,4.4 防止电气火花,99,2 气态物质的燃烧与爆炸,图2-14 可燃气体最小点火能测试装置1球形容器；2电极；3极板；4观察窗；5进气口；6底座,可燃气体混合物最小点燃能量和灭火距离标准测试方法（ASTM E582-88）,美国材料与实验协会(ASTM),100,对II类爆炸性气体的分级是根据传爆能力的大小，采用最大安全试验间隙（MESG）法或者最小点燃电流比（MICR）法进行划分的，分为A、B、C三级，即IIA、IIB、IIC，,4.4 防止电气火花,1

36、01,爆炸性危险物质分类、分级和分组,注：T为引燃温度,危险性增大,4.4 防止电气火花,危险性增大,103,爆炸性粉尘是按照导电性和爆炸性分级、分组的,4.4 防止电气火花,104,（3）防爆电气设备的防爆标志及选型,防爆电气设备的防爆标志为“Ex”，标在铭牌的右上方，有些设备外壳上有永久的标志字迹（浇铸或冲压）。根据我国的规定，各种防爆电气设备都应标明防爆合格证号和防爆类型、类别、级别、温度组别等的铭牌作为标志。其分类、分级、分组与爆炸性物质的分类、分级、分组方法相同，等级参数及符号也相同。,4.4 防止电气火花,105,图4-16 防爆电气设备选型程序,4.4 防止电气火花,在各级场所，

37、所选防爆电气的级别、组别不得低于所在场所内爆炸性气体混合物的级别、组别。当场所内有两种及以上爆炸性气体混合物同时存在或交替出现，应依据危险程度高的级别、组别选型。,106,气体和粉尘爆炸危险场所电气设备防爆类型选型表,4.4 防止电气火花,107,例如，I类隔爆型，标志为dI；类隔爆型B级T3组其标志为dBT3；类本质安全型ia级B级T5组，其标志为iaBT5。如果采用一种以上的复合型防爆电气设备，须先标出主体防爆型式后再标出其他防爆型式，如主体为增安型，其他部件为隔爆型B级T4组，则标志为edBT4。,4.4 防止电气火花,108,假如某车间最危险物质为溶剂丙酮，从以上叙述可知，丙酮为II类

38、A级T1组危险物质，该车间所使用的防爆电气应为IIAT1，如果是选择1区使用的隔爆电机，则其标志应为dIIAT1。,4.4 防止电气火花,109,旋转电机防爆结构的选型,注：为适用；为慎用；为不适用。,110,表4-5最后一行中的IP54、IP65是指电气设备外壳的防护等级的代号，根据外壳防护等级的分类（GB 4208-84）的规定，表示防护等级的代号通常由特征字母IP和二个特征数字组成。第一位数字代表防尘的防护等级，含义见表4-8，第二位数字代表防水的防护等级，含义见表4-9。根据两个表，符号IP44的含义是指外壳能防止大于1mm的固体进入内部，并且防溅。,4.4 防止电气火花,111,第一

39、位特征数字所代表的防护等级,4.4 防止电气火花,112,第二位特征数字所代表的防护等级,4.4 防止电气火花,113,如仅需用一个特征数字表示防护等级时，被省略的数字必须用字母X代替。例如IPX5或IP2X。如需要时，可加一补充字母以表示某种附加含义。例如：旋转电机所用的字母S、M(标于特征数字后)和W(标于IP与特征数字之间)含义如下：S防止水进入内部达到有害程度的试验是在设备不运转(如电机静止)的情况下进行。M防止水进入内部达到有害程度的试验是在设备运转(如电机运行)的情况下进行。W在规定的气候条件下使用并具有附加的防护措施或方法。符号IP23S的含义是指外壳能防止大于12mm的固体进入

40、内部，并且防淋。防淋试验是在设备不运转的情况下进行的。,4.4 防止电气火花,尘密外壳dust tight enclosure DT能够阻止所有可见粉尘颗粒进入的外壳。防尘外壳dust protected enclosure DP不能完全阻止粉尘进入，但其进入量不会防碍设备安全运行的外壳。粉尘不应堆积在该外壳内易产生点燃危险的位置上。,115,防爆电动机,116,防爆，组合，开关,YBP2-80500隔爆型变频调速三相异步电动机,117,防爆控制箱,118,防爆电磁启动器,119,防爆照明开关,120,适用范围 1.1区、2区危险气体场所;2.A、B类T1T6组爆炸性气体或蒸气环境;3.户内、

41、户外(IP55)。技术特点 1.铝合金外壳压铸成型,表面喷塑,外形美观;2.内装隔爆型按钮和增安型电流表;3.带电流表的按钮可监视设备运行状态;,启动按钮,121,防爆插销,122,防爆接线盒,BHD51（AH）系列防爆接线盒,防爆灯壁式,防腐防尘防爆灯,可携式防爆手电灯,127,4.4.5 动力、电气线路、照明及油开关防火防爆措施,4.4.5.1 电动机的防火防爆4.4.5.2 电气线路的防火防爆 4.4.5.3 电气照明灯具的防火防爆4.4.5.4 油开关的防火防爆,4.4 防止电气火花,128,4.4.5.1 电动机的防火防爆,1电动机超负荷运行导致过热-超载、电压过低易过载。2短路或意

42、外接地。3接点接触电阻增大-接触不良或松动。4单相运行。,4.4 防止电气火花,129,4.4.5.2 电气线路的防火防爆,分为动力电缆和控制电缆动力电缆用来输送和分配电能控制电缆用于测量、保护和控制回路。电缆的敷设可以直接埋在地下，也可以用隧道、电缆沟或电缆桥架架空敷设。穿过道路或铁路时应有保护套管；在有火灾危险的场所，用电缆桥架架空敷设时，宜采用阻燃电缆。,4.4 防止电气火花,130,1防止电气线路短路起火相间短路和对地短路。2防止电气线路长时间超负荷运行 导线温度增高，加快绝缘老化，逐渐失去绝缘性能。3保证接头接触良好导线接头处压接不紧、焊接质量差、长时间过热熔化或氧化。4电缆桥架防火

43、防爆 在防火防爆区域里，用电缆桥架架空敷设的电缆，桥架处可在托盘、梯架添加具有耐灭或难燃性的板、网材料，构成封闭式结构，并在桥架表面涂刷防火层。,4.4 防止电气火花,131,4.4.5.3 电气照明灯具的防火防爆,在火灾爆炸危险场所的手电筒必须使用防爆型；1984年6月云南某氮肥厂用工业酒精清洗6000m3空分分馏塔时，作业人员用36V行灯入塔，作业结束当取出行灯时，由于灯泡破裂造成酒精蒸气闪爆，作业人员当场死亡，设备严重破坏。,4.4 防止电气火花,132,4.4.5.4 油开关的防火防爆,4.4 防止电气火花,133,油开关主要由油箱、触头和套管组成，触头全部浸没在绝缘油中。,4.4 防

44、止电气火花,134,油开关油面过低时，使油开关触头的油层过薄。油受电弧作用而分解释放出可燃气体，与空气混合可形成爆炸性气体，在高温下就会引起燃烧、爆炸。油箱油面过高时，析出的气体在油箱较小的空间内形成过高的压力，导致油箱爆炸。油开关内油的杂质和水分过多，引起油开关内部闪络。油开关箱盖与套管、箱盖与箱体密封不严，油箱进水受潮，油箱不清洁或套管有机械损伤，都可能造成对地短路，从而引起油开关着火。油开关操作机构调整不当，部件失灵，致使开关动作缓慢或合闸后接触不良。当电弧不能及时切断和熄灭时，在油箱内可产生过多的可燃气体而引起火灾。,4.4 防止电气火花,135,4.4.6 变压器防火防爆措施,变压器

45、为什么会发生火灾和爆炸呢？变压器的闭合磁路形成变压器的原、副边线圈；油浸自然冷却式，绝缘油起着线圈间的绝缘和冷却作用；绝缘油的闪点约为135，易蒸发燃烧，同空气混合能形成爆炸混合物；变压器内部的绝缘衬垫和支架大多采用纸板、棉纱、布、木材等有机可燃物质；变压器内部发生过载或短路，可燃的材料和油就会因高温或电火花、电弧作用而分解、膨胀以致气化，使变压器内部压力剧增，可引起变压器外壳爆炸，大量绝缘油喷出燃烧，造成火灾危险。,4.4 防止电气火花,136,防止变压器过载运行。保证绝缘油质量。防止铁芯绝缘老化，保证导线接触良好。保证良好的接地和可靠的短路保护。防止超温。温度的高低对绝缘和使用寿命的影响很大，温度每升高8，绝缘寿命将减少50左右。变压器在正常温度（90）下运行，寿命约20年；温度上升至105时，寿命约为7年；而温度升至120时，寿命仅为2年。,4.4 防止电气火花,137,谢谢,4.4 防止电气火花,