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機械及電氣安全技術

2013-03-13   作者:唐成   熱度:   收藏   發表評論 0

棉紗頭)、劍麻、黃麻、麻屑、可可纖維、麻絮、廢打包木絲綿。

 、驜:非導電粉塵。指電阻系數大于103Ω.的可燃性粉塵。

 、驝:導電粉塵、指電阻系數等于或小于103Ω.的可燃性粉塵。

  所謂可燃性粉塵是指正常規格500u或更準確細分的固體顆粒,可懸浮在空氣中,也可依靠自生質量沉淀下來,可在空氣中燃燒或燜燃,在大氣壓力和常溫條件下可與空氣形成爆炸性混合物。

  其中,ⅢB類粉塵危險性大于ⅢA類,而ⅢC類導電粉塵一旦進入電氣裝置外殼可直接產生電火花形成引燃源,其危險性又大于ⅢB類,是最危險的粉塵。

  3.Ⅱ類、Ⅲ類爆炸性物質的分組

 、蝾惐ㄐ詺怏w、蒸汽和Ⅲ類爆炸性粉塵、纖維或飛絮按引燃溫度(自燃點)分為6組:T1、T2、T3、T4、T5、T6。

  (二)危險環境

  對不同危險環境進行分區,目的是便于根據危險環境特點正確選用電器設備、電氣線路及照明裝置等的防護措施。

  1.爆炸性氣體環境

  爆炸性氣體環境是指在一定的條件下,氣體或蒸汽可燃性物質與空氣形成的混合物,該混合物被點燃后,能夠保持燃燒自行傳播的環境。

  (1)爆炸性氣體環境危險場所分區

  根據爆炸性氣體混合物出現的頻繁程度的持續時間,對危險場所分區,分為:0區、1區、2區。

  1)0區。指正常運行時連續或長時間出現或短時間頻繁出現的爆炸性氣體、蒸汽或薄霧的區域。例如:又關內部液面上部空間。

  2)1區。指正常運行時可能出現(預期周期性出現或偶然出現)爆炸性氣體、蒸汽或薄霧的區域。例如:油罐頂上呼吸閥附近。

  3)2區。指正常運行時不出現,即使出現也只可能是短時間偶然出現爆炸性氣體、蒸汽或薄霧的區域。例如:油罐外3內。

  (2)釋放源的等級

  釋放源的等級和通風條件對分區有直接影響。其中釋放源是劃分爆炸危險區域的基礎。釋放源有如下幾種情況。

  1)連續級釋放源。連續釋放、長時間釋放或短時間頻繁釋放;

  2)一級釋放源。正常運行時周期性釋放或偶然釋放;

  3)二級釋放源。正常運行時不釋放或不經常且只能短時間釋放;

  4)多級釋放源。包含上述兩種以上特征。

  (3)通風類型劃分

  通風的有效性直接影響著爆炸性環境的存在和形成。不同的通風效果將直接影響危險環境區域最終劃分結果。適當的通風可以加速爆炸性混合物在空氣中的擴散和消散,良好的、有效地通風效果可以縮小危險環境。相反,無通風或差的通風效果也會擴大危險環境的范圍,甚至可能使低一級的危險環境變成高一級的危險環境。因此,通風等級的確定也是確定環境的危險區域類型的重要因素之一。

  1)通風的主要方式

  通風主要有自然通風和人工通風兩種類型。

  ①自然通風。指的是一種由風或溫度的配合效果而引起的空氣流動或新鮮空氣的置換。戶外開放場所、戶外開放式建筑物或具備良好自然通風條件的戶內環境(如空氣對流通道)的通風都可列為自然通風。

  ②人工通風。指的是一種利用人工方法例如排風扇等使危險環境的空氣流動或新鮮空氣置換。人工通風是一種強制性通風,又分為對整體場所進行的普遍性強制通風和對局部場所進行的針對性強制通風。

  2)通風的有效性

  通風的有效性主要反映通風連續性的優劣,影響著爆炸危險環境的存在或形成。通風有效性分為“良好”、“一般”和“差”三個等級。

  “良好通風”指的是通風連續地存在;

  “一般通風”指的是在正常運行時,預計通風存在,允許短時,不經常的不連續通風;

  “差的通風”指的是不能滿足“良好”或“一般”的通風,但預計不會出現長時間的不連續通風。

  與通風相對應的“無通風”,指的是不采取與新鮮空氣置換措施的狀態。

  3)通風的等級

  IEC和我國有關標準將通風分為高、中、低三個等級。

  高級通風(VH)——能夠在釋放源處瞬間降低其濃度,使其低于爆炸下限(LEL),區域范圍很小甚至可以忽略不計;

  中級通風(V)——能夠控制濃度,使得區域界限外部的濃度穩定地低于爆炸下限,雖然釋放源正在釋放中,并且釋放停止后,爆炸性環境持續存在時間不會過長;

  低級通風(VL)——在釋放源釋放過程中,不能控制其濃度,并且在釋放源停止釋放后,也不能阻止爆炸性環境持續存在。

  (4)爆炸性氣體場所危險區域的劃分

  劃分危險區域時,應綜合考慮釋放源級別和通風條件,病因遵循以下原則:

  1)首先應按下列釋放源級別劃分區域:

  存在連續級釋放源的區域可劃為0區;存在第一級釋放源區域,可劃為1區;存在第二級釋放源的區域,可劃為2區。

  2)其次應根據通風條件調整區域劃分

  當通風良好時,應降低爆炸危險區域等級。良好的通風標志是混合物中危險物質的濃度被稀釋到爆炸下限的25%以下。局部機械通風在降低爆炸性氣體混合物濃度方面比自然通風和一般機械通風更為有效時,可采用局部機械通風降低爆炸性危險區域等級。

  當通風不良時,應提高爆炸性危險區域等級。在障礙物、凹坑、死角等處,由于通風不良,應局部提高的爆炸性危險區域等級。

  利用堤或墻等障礙物,可限制比空氣重的爆炸性氣體混合物的擴散,縮小爆炸危險范圍。

  (5)爆炸性氣體環境危險區域的范圍

  爆炸性氣體環境危險區域的范圍應按下列要求確定:

  1)爆炸危險區域的范圍應根據釋放源的級別和位置、易燃物質的性質、通風條件、障礙物及生產條件、障礙物及生產條件、運行經驗,經技術經濟比較綜合確定。

  2)建筑物內部,宜以廠房為單位劃定爆炸危險區域的范圍。但也應根據生產的具體情況,當廠房內空間大,釋放源釋放的易燃物質量少時,可按廠房

  內部分空間劃定爆炸危險的區域范圍。

  3)當易燃物質可能大量釋放并擴散到15以外時,爆炸危險區域的范圍應劃分附加2區。

  4)在物料操作溫度高于可燃液體閃點的情況下,可燃液體可能泄漏時,其爆炸危險區域的范圍可適當縮小。

  確定爆炸危險區域的等級和范圍宜符合國家相關標準中爆炸性氣體不同的密度和不同的通風條件下典型抱著危險區域劃分示例的規定,并應根據易燃物質的釋放量、釋放速度、沸點、溫度、閃點、相對密度、爆炸下限、障礙等條件,結合實踐經驗確定。

  2.爆炸性粉塵環境

  爆炸性粉塵環境是指在一定條件下,粉塵、纖維或飛絮的可燃性物質與空氣形成的混合物被點燃后,能夠保持燃燒自行傳播的環境。

  根據粉塵、纖維和飛絮的可燃性物質與空氣形成的混合物出現的頻率和持續時間及粉塵層厚度進行分類,將爆炸性粉塵分為20區、21區和22區。

  (1)20區。在正常運行工程中,可燃性粉塵連續出現或經常出現其數量足以形成可燃性粉塵與空氣混合物和/或可能形成無法控制的極厚的粉塵層的場所及容器內部。

  (2)21區。在正常運行過程中,可能出現粉塵數量足以形成可燃性粉塵與空氣混合物但未劃入20區的場所。該區域包括,與充入或排放粉塵點直接相鄰的場所、出現粉塵層正常操作情況下可能產生可燃濃度的可燃性粉塵與空氣混合物的場所。

  (3)22區。在異常情況下,可燃性粉塵云偶爾出現并且只是短時間的存在、或可燃性粉塵偶爾出現堆積或可能存在粉塵層并且產生可燃性粉塵空氣混合物的場所。如果不能保證排除可燃性粉塵堆積或粉塵層時,則應劃為21區。

  3.火災危險環境

  火災危險環境按下列規定分為21區、22區和23區。

 。1)火災危險21區。具有閃點高于環境溫度的可燃液體、在數量和配置上能引起火災危險的環境。

 。2)火災危險22區。具有懸浮狀、堆積狀的可燃粉塵或纖維,雖不可能形成爆炸混合物,但在數量和配置上能引起火災危險的環境。

 。3)火災危險23區。具有固體狀可燃物質,在數量和配置上能引起火災危險的環境。

  二、防爆電氣設備和防爆電氣線路

  1.防爆電氣設備

  (1)防爆電氣設備類型

  爆炸性環境用電氣設備與爆炸危險物質的分類相對應,被分為I類、Ⅱ類、Ⅲ類。

  1)I類電氣設備。用于煤礦瓦斯氣體環境。

  I類防爆型式考慮了甲烷和煤粉的點燃及地下用設備的機械增強保護措施。

  2)Ⅱ類電氣設備。用于煤礦甲烷以外的爆炸性氣體環境。具體分為ⅡA、ⅡB、ⅡC三類。ⅡB類的設備可適用于ⅡA類設備的使用條件,ⅡC類的設備可用于ⅡA或ⅡB類設備的使用條件。

  3)Ⅲ類電氣設備。用于爆炸性粉塵環境。具體分為ⅢA、ⅢB、ⅢC、三類。ⅢB類的設備可適用于ⅢA設備的使用條件,ⅢC類的設備可用于ⅢA或ⅢB類設備的使用條件。

  (2)設備保護等級(EPL)

  引入設備保護等級(EPL)目的在于指出設備的固有點燃風險,區別爆炸性氣體環境、爆炸性粉塵環境和煤礦有甲烷的爆炸性環境的差別。

  用于煤礦有甲烷的爆炸性環境的I類設備EPL分為a、b兩級。

  用于爆炸性氣體環境的Ⅱ類設備的EPL分為Ga、Gb、Gc三級。

  用于爆炸性粉塵環境的Ⅲ類設備的EPL分為Da、Db、Dc三級。

  其中,a、Ga、Da級的設備具有“很高”的保護等級,該等極具有足夠的安全程度,是設備在正常運行過程中、在預期的故障條件下或者在罕見的故障條件下不會成為點燃源。對a級來說,甚至在氣體突出是設備帶電的情況下也不可能成為點燃源。

  b、Gb、Db級的設備具有“高”的保護等級,在正常運行過程中,在預期故障條件下不會成為點燃源。對b來說,在從氣體突出到設備斷電的時間范圍內預期的故障條件下不可能成為點燃源,也可采取附加保護,保證在點燃源有規律預期的故障條件下不可能成為點燃源。

  Gc、Dc級的設備具有爆炸性氣體環境用設備。具有“加強”的保護等級,在正常運行過程中不會成為點燃源,也可采取附加保護,保證在點燃源有規律預期出現的情況下(例如燈具的故障),不會點燃。

  (3)防爆電氣設備防爆結構型式

  1)爆炸性氣體環境防爆電氣設備結構型式及符號。

  用于爆炸性氣體環境的防爆電氣設備結構型式及符號分別是:隔爆型(d)、增安型(e)、本質安全型(i,對應不同的保護級別分為ia、ib、ic)、澆封型(,對應不同的保護級別分為a、b、c)、無火花型(nA)、火花保護(nC)、限制呼吸型(nR)、限能型(nL)、油浸型(o)、正壓型(p,對應不同的保護級別分為px、py、pz)、充砂型(q)等設備。各種防爆型式及符號的防爆電氣設備由其各自對應的保護等級,供電氣防爆設計時選用。

  2)爆炸性粉塵環境防爆電氣設備結構型式及符號。

  用于爆炸性粉塵環境的防爆電氣設備結構型式及符號分別是:隔爆型(t,對應不同的保護等級分為ta、tb、tc)、本質安全型(i,對應不同的保護級別分為ia、ib、ic)、澆封型(,對應不同的保護等級EPL分為a、b、c)、正壓型(p)等設備。

  (4)防爆電氣設備的標志

  防爆電氣設備的標志應設置在設備外部主體部分的明顯地方,且應設置在設備安裝之后能看到的位置。標志應包含:制造商的名稱或注冊商標、制造商規定的型號標識、產品編號或批號、頒發防爆合格證的檢驗機構名稱或代碼、防爆合格證號、Ex標志、防爆結構型式符號、類別符號、表示溫度組別的符號(對于Ⅱ類電氣設備)或最高表面溫度及單位℃,前面加符號T(對于Ⅲ類電氣設備)、設備的保護等級(EPL)、防護等級(僅對于Ⅲ類,例如IP54)。

  表示Ex標志、防爆結構型式符號、類別符號、溫度組別或最高表面溫度、保護等級、防護等級的示例:

  1)ExdⅡBT3Gb——表示該設備為隔爆型“d”,保護等級為Gb,用于ⅡB類T3組爆炸性氣體環境的防爆電氣設備。

  2)ExpⅢCT120℃DbIP65——表示該設備為正壓型“p”,保護等級為Db,用于有ⅢC導電性粉塵的爆炸性粉塵環境的防爆電氣設備,其最高表面溫度低于120℃,外殼防護等級為IP65。

  用于煤礦的電子設備,其環境中除了甲烷外還可能還有其他爆炸性氣體(即除甲烷外)時,應按照I類和Ⅱ類相應可燃性氣體的要求進行制造和檢驗。該類電器設備應有相應的標志(例如:“ExdI/ⅡBT3”或者“ExdI/Ⅱ(NH3)”。

  (5)爆炸危險環境中電器設備的選用

  爆炸危險環境中電器設備的選用一般原則是:

  1)應根據電器設備使用環境的區域、電氣設備的種類、防護級別好使用條件等選擇電氣設備。

  2)所選用的防爆電氣設備的類別和組別不應低于該危險環境內爆炸性混合物的類別和組別。

  2.防爆電氣線路

  在爆炸危險環境中,電氣線路安裝位置的選擇、敷設方式的選擇、導體材質的選擇、連接方法的選擇等均應敷設在爆炸危險性較小或距離釋放源較遠的位置。

  1)輻射位置。電氣線路應當敷設在爆炸危險性較小或距離釋放源較遠的位置。

2)敷設方式。爆炸危險環境中電器線路主要采用防爆鋼管配線和電纜配線,在敷設時的最小截面、接線盒、管子接線要求等方面應滿足對應爆炸危險區域的防爆


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