电气设备防火防爆安全技术

时间：2020-08-19 20:09:21 安全员我要投稿

电气设备防火防爆安全技术

　　为保障生产安全及电气设备的使用安全，防止电气设备因安装使用不当而引发火灾、爆炸事故，应根据电气设备的使用环境，分别采取以下相应的安全技术措施。下面小编为大家分享电气设备防火防爆安全技术，哈UN应大家阅读浏览。

　　1)危险环境的划分

　　为正确选用电气设备、电气线路和各种防爆设施，必须正确划分所在环境危险区域的大小和级别。

　　(1)气体、蒸气爆炸危险环境。

　　根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间，可将危险环境分为0区、1区和2区。

　　通风状况是划分爆炸危险区域的重要因素。划分危险区域时，应综合考虑释放源和通风条件，并应遵循以下原则：

　　①对于自然通风和一般机械通风的场所，连续级释放源一般可使周围形成0区，第一级释放源可使周围形成0区，第二级释放源可使周围形成1区(包括局部通风)，如没有通风，应提高区域危险等级，第一级释放源可能导致形成1区，第二级释放源可能导致形成2区。但是，良好的通风可使爆炸危险区域的范围缩小或可忽略不计，或可使其等级降低，甚至划分为非爆炸危险区域。因此，释放源应尽量采用露天、开敞式布置，达到良好的自然通风，以减低危险性和节约投资。相反，若通风不良或通风方向不当，可使爆炸危险区域范围扩大，或使危险等级提高。即使在只有一个级别释放源的情况下，不同的通风方式也可能把释放源周围的范围变成不同等级的区域。

　　②局部通风在某些场合稀释爆炸性气体混合物比自然通风和一般机械通风更有效，因而可使爆炸危险区的区域范围缩小(有时可小到忽略不计)，或使等级降低，甚至划分为非爆炸危险区域。

　　③释放源处于无通风的环境时，可能提高爆炸危险区域的等级，连续级或第一级释放源可能导致0区，第二级释放源可能导致1区。

　　④在障碍物、凹坑、死角等处，由于通风不良，局部地区的等级要提高，范围要扩大。另一方面，堤或墙等障碍物有时可能限制爆炸性混合物的扩散而缩小爆炸危险范围(应同时考虑到气体或蒸气的密度)。

　　(2)粉尘、纤维爆炸危险环境。

　　粉尘、纤维爆炸危险区域是指生产设备周围环境中悬浮粉尘、纤维量足以引起爆炸，以及在电气设备表面会形成层积状粉尘、纤维而可能引发自燃或爆炸的环境。在GB 4208—1984标准中，根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间，将此类危险环境划为10区和11区。

　　划分粉尘、纤维爆炸危险环境的等级时，应考虑粉尘量的大小、爆炸极限的高低和通风条件。对于气流良好的开敞式或局部开敞式建筑物或露天装置区，在考虑爆炸极限等因素的具体情况后，可划分为低一级的危险区域。如装有足够除尘效果的除尘装置，且当该除尘装置停止运行时，爆炸性粉尘环境中的工艺机组能连锁停车，也可划分为低一级的危险区域。

　　为粉尘爆炸危险环境服务的排风机室，应与被排风环境的危险等级相同。

　　划分悬浮粉尘的危险区域时，应考虑在环境中悬浮粉尘形成的条件、颗粒度、粉尘浓度、处理方法，粉尘从设备或管道中向外泄漏的情况、泄漏量的大小，以及粉尘使用量、作业空间大小，有无有效的换气装置，机械装置的故障及其引起粉尘悬浮的可能性，机械装置的配置、隔离情况和操作条件等。

　　划分层积粉尘的危险区域时，应考虑自燃的可能性及每一单位时间内尘降堆积量的大小，机械装置的形状和配置，有无粉尘飞扬，通风是否良好，清扫次数和清扫难度等。应特别注意加热表面形成的层积粉尘，如果堆积层厚度大，在较低温度下也会自燃甚至爆炸。

　　划分邻近厂房的危险区域时，应根据粉尘或纤维扩散和沉积的具体情况划定其危险等级和范围。

　　对于非开敞危险环境，应以生产厂房为单位划分危险区域。对于开敞和半开敞环境，厂房边界以内划为10区者，开敞面以外水平距离7.5m(通风不良时为15m)、地面和屋面以上3m的空间应划为11区;厂房边界以内划为11区者，开敞面以外水平距离3m、地面以上3m、屋面以上1m的空间也应划为11区。

　　对于集中的露天装置，应以装置群体轮廓线外水平距离3m、垂直距离3m的空间作为分区界限或11区界限;如其内为10区，则其外水平距离15m、垂直距离3m的空间划为11区。

　　(3)火灾危险环境。

　　火灾危险环境分为21区、22区和23区，与旧标准H—1级、H—2级和H—3级火灾危险场所一一对应，分别为有可燃液体、有可燃粉尘或纤维、有可燃固体存在的火灾危险环境。

　　2)爆炸危险环境中电气设备的选用

　　选择电气设备前，应掌握所在爆炸危险环境的有关资料，包括环境等级和区域范围划分，以及所在环境内爆炸性混合物的级别、组别等有关资料。

　　应根据电气设备使用环境的等级、电气设备的种类和使用条件选择电气设备。

　　所选用的防爆电气设备的级别和组别不应低于该环境内爆炸性混合物的级别和组别。当存在两种以上的爆炸性物质时，应按混合后的爆炸性混合物的级别和组别选用。如无据可查又不可能进行试验时，可按危险程度较高的级别和组别选用。

　　爆炸危险环境内的电气设备必须是符合现行国家标准并有国家检验部门防爆合格证的产品。

　　爆炸危险环境内的电气设备应能防止周围化学、机械、热和生物因素的危害，应与环境温度、空气湿度、海拔高度、日光辐射、风沙、地震等环境条件下的要求相适应。其结构应满足电气设备在规定的运行条件下不会降低防爆性能的要求。

　　矿井用防爆电气设备的最高表面温度，无煤粉沉积时不得超过450℃，有煤粉沉积时不得超过150℃。粉尘、纤维爆炸危险环境中，一般电气设备的最高表面温度不得超过125℃，若沉积厚度5mm以下时低于引燃温度75℃，或不超过引燃温度的2/3。

　　在爆炸危险环境中，应尽量少用携带式设备和移动式设备，应尽量少安装插销座。

　　为了节省费用，应设法减小防爆电气设备的使用量。首先，应当考虑把危险的设备安装在危险环境之外;如果不得不安装在危险环境内，也应当安装在危险较小的位置。

　　采用非防爆型设备隔墙机械传动时，隔墙必须是非燃烧材料的实体墙，穿轴孔洞应当封堵，安装电气设备的房间的出口只能通向非爆炸危险环境;否则，必须保持正压。

　　3)防爆电气线路

　　在爆炸危险环境中，电气线路安装位置、敷设方式、导体材质、连接方法等的选择均应根据环境的危险等级进行。

　　(1)气体、蒸气爆炸危险环境的电气线路。

　　①电气线路位置的选择。

　　在爆炸危险性较小或距离释放源较远的位置，应当考虑敷设电气线路。例如，当爆炸危险气体或蒸气比空气重时，电气线路应在高处敷设，电缆则直接埋地敷设或电缆沟充砂敷设;当爆炸危险气体或蒸气比空气轻时，电气线路宜敷设在低处，电缆则采取电缆沟敷设。

　　电气线路宜沿有爆炸危险的建筑物的外墙敷设。当电气线路沿输送易燃气体或易燃液体的管道栈桥敷设时，应尽量沿危险程度较低的管道一侧敷设。当易燃气体或蒸气比空气重时，电气线路应在管道上方;当易燃气体或蒸气比空气轻时，电气线路应在管道下方。

　　电气线路应避开可能受到机械损伤、振动、污染、腐蚀及受热的地方;否则，应采取防护措施。

　　10kV及其以下的架空线路不得跨越爆炸危险环境;当架空线路与爆炸危险环境邻近时，其间距离不得小于杆塔高度的1.5倍。

　　②线路敷设方式的选择。

　　爆炸危险环境中，电气线路主要有防爆钢管配线和电缆配线，其敷设方式应符合要求。爆炸危险环境不得明敷电气线路。

　　固定敷设的电力电缆应采用铠装电缆。固定敷设的照明、通讯、信号和控制电缆可采用铠装电缆和塑料护套电缆。非固定敷设的电缆应采用非塑性橡胶护套电缆。煤矿井下高压电缆宜采用铠装不滴流式电缆。

　　不同用途的电缆应分开敷设。钢管配线应使用专用镀锌钢管或使用处理过内壁毛刺且做过内、外壁防腐处理的水管或煤气管。

　　两段钢管之间、钢管与钢管附件之间、钢管与电气设备之间应用螺纹连接，螺纹啮合不少于6扣，并应采取防松和防腐蚀措施。

　　钢管与电气设备直接连接有困难处，以及管路通过建筑物的伸缩缝、沉降缝处应装挠性连接管。

　　③隔离密封。

　　敷设电气线路的沟道以及保护管、电缆或钢管在穿过爆炸危险环境等级不同的区域之间的隔墙或楼板时，应用非燃性材料严密堵塞。

　　隔离密封盒的位置应尽量靠近隔墙。墙与隔离密封盒之间不允许有管接头、接线盒或其他任何连接件。

　　隔离密封盒的防爆等级应与爆炸危险环境的等级相适应。隔离密封盒不应作为导线的连接或分线用。在可能引起凝结水的地方，应选用排水型隔离密封盒。钢管配线的隔离密封盒应采用粉剂密封填料。

　　电缆配线的保护管管口与电缆之间，应使用密封胶泥进行密封。在两级区域交界处的电缆沟内应充砂、填阻火材料或加设防火隔墙。

　　④导线材料选择。

　　由于铝芯导线的机械强度低，易于折断，需要过渡连接而加大接线盒尺寸，且连接技术难以保证，所以铝芯导线和铝芯电线或电缆的安全性能较差。如有条件，爆炸危险环境中应优先选用铜线。

　　爆炸危险环境危险等级2区的范围内，当配电线路的导线连接以及电缆的封端采用压接、熔焊或钎焊时，电力线路也采取截面积4mm2及以上的铝芯导线或电缆，照明线路可采用截面积2.5mm2及其以上的铝芯导线或电缆。

　　爆炸危险环境危险等级为1区的`范围内，配电线路应选用铜芯导线或电缆。

　　在有剧烈振动处应选用多股铜芯软线或多股铜芯电缆。煤矿井下不得采用铝芯电力电缆。

　　爆炸危险环境内的配线，一般采用交联聚乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯或合成橡胶绝缘的、有护套的电线或电缆。爆炸危险环境宜采用有耐热、阻燃、耐腐蚀绝缘的电线或电缆，不宜采用油浸纸绝缘电缆。

　　在爆炸危险环境，低压电力、照明线路所用电线和电缆的额定电压不得低于工作电压，工作零线应与相线有同样的绝缘能力，并应在同一护套内。

　　选用电气线路时还应该注意到：干燥无尘的场所可采用一般绝缘导线;潮湿、特别潮湿或多尘的场所应采用有保护绝缘导线(如铅皮导线)或一般绝缘导线穿管敷设;高温场所应采用有瓷管、石棉、瓷珠等耐热绝缘的耐热线;有腐蚀性气体或蒸气的场所可采用铅皮线或耐腐蚀的穿管线。

　　⑤允许载流量。

　　为避免可能的危险温度，爆炸危险环境的允许载流量不应高于非爆炸危险环境的允许载流量。1区、2区绝缘导线截面和电缆截面的选择：导体允许载流量不应小于熔断器熔体额定电流和断路器长延时过电流脱扣器整定电流的1.25倍;引向低压笼型感应电动机支线的允许载流量不应小于电动机额定电流的1.25倍。

　　线路电压1000V以上的导线和电缆，应按短路电流进行热稳定校验。

　　⑥电气线路的连接。

　　1区和2区的电气线路不允许有中间接头，但若电气线路的连接是在与该危险环境相适应的防护类型的接线盒或接头盒附近的内部，则不属于此种情况。1区宜采用隔爆型接线盒，2区可采用增安型接线盒。

　　2区的电气线路若选用铝芯电缆或导线与铜线连接时，必须有可靠的用铜铝过渡接头。导线的连接或封端应采用压接、熔焊或钎焊，而不允许使用简单的机械绑扎或螺旋缠绕的连接方式。

　　(2)粉尘、纤维爆炸危险环境的电气线路。

　　粉尘、纤维爆炸危险环境电气线路的技术要求与相应等级的气体、蒸气爆炸危险环境电气线路的技术要求基本一致，即10区、11区的电气线路可分别按1区、2区考虑。

　　(3)火灾危险环境的电气线路。

　　火灾危险环境的电气线路应避开可燃物。10kV及其以下的架空线路不得跨越爆炸危险环境，邻近时其间距离不得小于杆塔高度的1.5倍。

　　当绝缘导线采用针式或鼓形绝缘子敷设时，应注意远离可燃物质，不在未抹灰的木质吊顶和木质墙壁等处敷设，不在木质闷顶内以及可燃液体管线栈桥上敷设。

　　在火灾危险环境，移动式和携带式电气设备应采用移动式电缆。

　　在火灾危险环境内，须采用裸铝、裸铜母线时，应符合下列要求：

　　①不需拆卸检修的母线连接处，应采用熔焊或钎焊。

　　②螺栓连接(例如母线与电气设备的连接)应可靠，并应防止自动松脱。

　　③在21区和23区，母线宜装设金属网保护罩，其孔眼直径应能防止直径大于12mm的固体异物进入壳内;在22区应有防护外罩。

　　④在露天安装时，应有防雨、雪措施。

　　火灾危险环境可采用铝导线。当采用铝芯绝缘导线时，应有可靠的连接和封端。火灾危险环境电力、照明线路和电缆的额定电压不应低于网络的额定电压，且不低于500V。

　　4)电气防火防爆的基本措施

　　(1)消除或减少爆炸性混合物。

　　消除或减少爆炸性混合物属一般性防火防爆措施。例如，采取封闭式作业，防止爆炸性混合物泄漏;清理现场积尘，防止爆炸性混合物积累;设计正压室，防止爆炸性混合物侵入;采取开式作业或通风措施，稀释爆炸性混合物;在危险空间充填惰性气体或不活泼气体，防止形成爆炸性混合物;安装报警装置等。

　　在爆炸危险环境，如有良好的通风装置，能降低爆炸性混合物的浓度，从而降低环境的危险等级。

　　蓄电池可能有氢气排出，应有良好的通风。变压器室一般采用自然通风，若采用机械通风时，其送风系统不应与爆炸危险环境的送风系统相连，且供给的空气不应含有爆炸性混合物或其他有害物质。几间变压器室共用一套送风系统时，每个送风支管上应装防火阀，其排风系统应独立装设。排风口不应设在窗口的正下方。

　　通风系统应用非燃烧性材料制作，结构应坚固，连接应紧密。通风系统内不应有阻碍气流的死角。电气设备应与通风系统连锁，运行前必须先通风。进入电气设备和通风系统内的气体不应含有爆炸危险物质或其他有害物质。通风系统排出的废气，一般不应排入爆炸危险环境。对于闭路通风的防爆通风型电气设备及其通风系统，应供给清洁气体以补充漏损，保持系统内的正压。电气设备外壳及其通风、充气系统内的门或盖子上，应有警告标志或连锁装置，防止运行中错误打开。爆炸危险环境内的事故排风用电动机的控制设备，应设在事故情况下便于操作的地方。

　　(2)隔离和间距。

　　隔离是将电气设备分室安装，并在隔墙上采取封堵措施，以防止爆炸性混合物进入。电动机隔墙传动时，应在轴与轴孔之间采取适当的密封措施;将工作时产生火花的开关设备装于危险环境范围以外(如墙外);采用室外灯具通过玻璃窗给室内照明等，都属于隔离措施。将普通拉线开关浸泡在绝缘油内运行并使油面有一定高度，保持油的清洁;将普通日光灯装入高强度玻璃管内并用橡皮塞严密堵塞两端等，都属于简单的隔离措施。

　　变、配电室与爆炸危险环境或火灾危险环境毗连时，隔墙应用非燃性材料制成。与1区和10区环境共用的隔墙上，不应有任何管子、沟道穿过;与2区或11区环境共用的隔墙上，只允许穿过与变、配电室有关的管子和沟道，孔洞、沟道应用非燃性材料严密堵塞。

　　毗连变、配电室的门及窗应向外开，并通向无爆炸或火灾危险的环境。

　　室外变、配电站与建筑物、堆场、储罐应保持规定的防火间距，且变压器油量越大，建筑物耐火等级越低及危险物品储量越大者，所要求的间距也越大，必要时可加防火墙。露天变、配电装置不应设置在易于沉积可燃粉尘或可燃纤维的地方。

　　为了防止电火花或危险温度引起火灾，开关、插销、熔断器、电热器具、照明器具、电焊设备和电动机等，均应根据需要适当避开易燃物或易燃建筑构件。起重机滑触线的下方不应堆放易燃物品。

　　10kV及其以下架空线路，严禁跨越火灾和爆炸危险环境;当线路与火灾和爆炸危险环境接近时，其间水平距离一般不应小于杆柱高度的1.5倍;在特殊情况下，采取有效措施后允许适当减小距离。

　　(3)消除引燃源。

　　为了防止出现电气引燃源，应根据爆炸危险环境的特征和危险物的级别和组别选用电气设备和电气线路，并保持电气设备和电气线路安全运行。安全运行包括电流、电压、温升和温度等参数不超过允许范围，还包括绝缘良好、连接和接触良好、整体完好无损、清洁、标志清晰等。

　　在爆炸危险环境，应尽量少用携带式电气设备，少装插销座和局部照明灯。为了避免产生火花，在爆炸危险环境更换灯泡时应停电操作。在爆炸危险环境内一般不应进行测量操作。

　　(4)爆炸危险环境接地和接零。

　　①整体性连接。在爆炸危险环境，必须将所有设备的金属部分、金属管道以及建筑物的金属结构全部接地(或接零)并连接成连续整体，以保持电流途径不中断。接地(或接零)干线宜在爆炸危险环境的不同方向且不少于两处与接地体相连，连接要牢固，以提高可靠性。

　　②保护导线。单相设备的工作零线应与保护零线分开，相线和工作零线均应装有短路保护元件，并装设双极开关同时操作相线和工作零线。1区和10区的所有电气设备，2区除照明灯具以外的其他电气设备应使用专门接地(或接零)线，而金属管线、电缆的金属包皮等只能作为辅助接地(或接零)。除输送爆炸危险物质的管道以外，2区的照明器具和20区的所有电气设备，允许利用连接可靠的金属管线或金属衍架作为接地(或接零)线。

　　③保护方式。在不接地配电网中，必须装设一相接地时或严重漏电时能自动切断电源的保护装置或能发出声、光双重信号的报警装置。在变压器中性点直接接地的配电网中，为了提高可靠性，缩短短路故障持续时间，系统单相短路电流应当大一些。

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