电器防火 火灾和爆炸危险场所的电气设备
电器防火 火灾和爆炸危险场所的电气设备 第一节 爆炸性物质的 分类、分级和分组 爆炸性气体、易燃液体和闪点低于或等于环境温度的可燃液体、爆炸性粉尘或易燃纤维等统称为爆炸性物质。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，燃烧将在整个范围内迅速传播的混合物，称为爆炸性混合物。 一、爆炸性物质的分类爆炸性物质可分为三类：类：矿井甲烷；类：爆炸性气体混合物含蒸气、薄雾；类：爆炸性粉尘含纤维。二、爆炸性混合物的分级和分组爆炸性混合物的危险性，是由它的爆炸极限、传爆能力、引燃温度和最小点燃电流决定的。各种爆炸性混合物按最大试验安全间隙和最小点燃电流分级，按引燃温度分组，主要是为了配置相应电气设备，以达到安全生产的目的。一爆炸性气体混合物的分级分组1.按最大试验安全间隙MESG分级最大试验安全间隙是在标准试验条件下，壳内所有浓度的被试验气体或蒸气与空气的混合物点燃后，通过25mm长的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。可见，安全间隙的大小反映了爆炸性气体混合物的传爆能力。间隙愈小，其传爆能力就愈强，危险性愈大；反之，间隙愈大，其传爆能力愈弱，危险性也愈小。爆炸性气体混合物，按最大试验安全间隙的大小分为A、B、C三级。A安全间隙最大，危险性最小，C安全间隙最小，危险性最大。2.按最小点燃电流MIC分级最小点燃电流是在温度 2040，latm，电压为24V，电感为95 mH的试验条件下，采纳IEC标准火花发生器对空心电感组成的直流电路进行3000次火花试验，能够点燃最易点燃混合物的最小电流。最易点燃混合物，是在常温常压下，必须要最小引燃能量的混合物。爆炸性气体混合物，按照最小点燃电流的大小分为A、B、C三级，最小点燃电流愈小，危险性就愈大。3.按引燃温度分组爆炸性混合物，不必须要用明火即能引燃的最低温度，称为引燃温度。引燃温度愈低的物质，愈容易引燃。爆炸性气体混合物按引燃温度的凹凸，分为T1、T2、T3、T4、T5、T6六组。爆炸性气体混合物分级分组举例见表6.4.1.1。 二爆炸性粉尘混合物的分级分组爆炸性粉尘混合物级组依据粉尘特性导电或非导电和引燃温度 凹凸分为A、B二级，T11、T12、T13三组。爆炸性粉尘混合物分级分组举例见表6.4.1.2。 第二节 爆炸和火灾危险区域划分 爆炸危险场所，是指生产、使用、储存易燃易爆物质，并能形成爆炸性混合物，且有爆炸危险的场所。火灾危险场所，是指在生产过程中，产生、使用、加工、储存或转运闪点高于场所环境温度的可燃液体，或者有可燃粉尘、可燃纤维，或者有固体状可燃物质，并在可燃物质的数量上和配置上，能引起火灾危险的场所。 一、爆炸和火灾危险场所的分类和分级一爆炸危险场所的分类和分级1.爆炸危险场所的分类爆炸危险场所按爆炸性物质的物态，分为气体爆炸危险场所和粉尘爆炸危险场所。2.爆炸危险场所的分级爆炸危险场所的分级原则是按爆炸性物质出现的频度、继续时间和危险程度而划分为不同危险等级的区域。1气体爆炸危险场所的区域等级爆炸性气体、易燃或可燃液体的蒸汽与空气混合形成爆炸性气体混合物的场所，按其危险程度的大小分为三个区域等级。0级区域简称0区，是指在正常状况下，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场所。1级区域简称1区，是指在正常状况下，爆炸性气体混合物有可能出现的场所。2级区域简称2区，是指在正常状况下，爆炸性气体混合物不能出现，仅在不正常状况下有时短时间出现的场所。 2粉尘爆炸危险场所的区域等级爆炸性粉尘和可燃纤维与空气混合形成爆炸性混合物的场所，按其危险程度的大小分为两个区域等级。10级区域简称10区，是指在正常状况下，爆炸性粉尘或可燃纤维与空气的混合物可能连续地、短时间频繁地出现或长时间存在的场所。11级区域简称11区，是指在正常状况下，爆炸性粉尘或可燃纤维与空气的混合物不能出现，仅在不正常状况下有时短时间出现的场所。二火灾危险场所的分类和分级火灾危险场所只有一类，但由于在这个区域内火灾危险物质的危险程度和物质状态不一样，又将其分成三个不同危险程度的区。21区：指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，虽不可能形成爆炸混合物，但在数量和配置上能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。在火灾危险环境中能引起火灾危险的可燃物质分为以下四种：1.可燃液体：如柴油、润滑油、变压器油等。2.可燃粉尘；如铅粉、焦炭粉、煤粉、面粉、合成树脂粉等。3.固体状可燃物质：如煤、焦炭、木等。4.可燃纤维：如棉花纤维、麻纤维、毛纤维、木质纤维、合成纤维等。二、爆炸危险区域的划分与确定爆炸危险区域范围，是指在正常状况下爆炸危险浓度 可能形成的区域范围，而不是指事故波及的范围。在这个区域范围内，应安装相应的防爆炸电气设备；爆炸危险区域范围外，可以安装非防爆炸型的电气设备。但是不能以这个范围作业能不能使用明火或其他火源为依据，因为电气设备与其他着火源还是有区别的。如果爆炸危险区域范围内动用明火，显然是不安全的，所以爆炸危险区域及其四周动用明火及其他火源，必须按动火制度执行。一爆炸性气体环境危险区域范围爆炸性气体环境危险区域范围，应依据释放源的级别和位置、易燃易爆物质的性质、通风条件、障碍物及生产条件、运行经验等经技术经济比较后综合确定。1.非开敞建筑物在建筑物内部，一般以室为单位，但当室内空间很大时，可以依据通风状况，释放源的位置，爆炸性气体释放量的大小和扩散范围酌情将室内空间划分为假设干个区域并确定其级别。如在厂房门、窗外规定空间范围内，由于通风优良，则可划低一级，如图6.4.2.1所示。但当室内具有比空气重的气体或蒸气，或者有比空气轻的气体或蒸气时，也可以不按室为单位划分。因为比空气重时，在低于释放源的地方，可能造成爆炸性气体或蒸气积聚的凹坑或死角；比空气轻时，也可能在高于释放源的地方及顶部，形成死角。2.开敞或局部开敞建筑物对开敞或局部开敞的建筑物和构筑物区域范围的划分1对易燃液体、闪点低于或等于场所环境温度的可燃液体注送站，其开敞面外缘向外水平延伸15m以内、向上垂直延伸3m以内的空间应划为危险区域。如图6.4.2.2所示。2对可燃气体、易燃液体、闪点低于或等于场所环境温度的可燃液体的封闭工艺装置，开敞面外缘3m垂直或水平以内的空间应划为2区。3.露天装置对装有可燃气体、易燃液体和闪点低于或等于场所环境温度的可燃液体的封闭工艺装置，一般在离设备外壳3m垂直和水平以内的空间应划为危险区域。当设置安全阀、呼吸阀、放空阀时，一般是以阀口以外3m垂直和水平以内的空间作为危险区域，如图6.4.2.3所示。装有易燃液体、闪点低于或等于场所环境温度的可燃液体贮罐，以罐体外壳外的水平或垂直距离3m以内的空间应划为危险区域。当设有防护堤时，应包括防护堤高度以内的空间。假设为注送站，则以注送口外水平15m，垂直7.5m 以内的空间作为危险区域。 4.使用明火设备的四周区域 在使用明火设备的一些危险区域，例如燃油、燃气锅炉房的燃烧室四周或表面温度已超过该区域爆炸性混合物的自燃温度的炽烈部件如高压蒸气管道等四周，可采纳非防爆型电气设备。在这种状况下防火防爆主要采用密闭、防渗漏等措施来解决，因为在这些区域内已有明火或超过爆炸性混合物自燃温度的高温物体，电气设备防爆已起不到它应有的作用。5.与爆炸危险区域相邻的区域关于与爆炸危险区域相邻的区域等级的划分，应依据它们之间的相对间隔、门窗开设方向和位置、通风状况、实体墙的燃烧性能等因素确定。具体实施时，必须作好调查研究。6.以释放源划分举例释放源指的是在爆炸危险区域内，可能释放出形成爆炸性混合物的物质所在的位置和处所。当释放源确定后，爆炸危险区域范围就是以释放源为中心划定的一个规定空间区域。图6.4.2.4就是一个以释放源为中心划分爆炸危险区域范围的举例，以供参照。 二爆炸性粉尘环境危险区域范围 爆炸性粉尘环境危险区域范围，应依据粉尘量、释放率、浓度和 物理特性，以及同类企业相似厂房的运行经验确定。在建筑物内部宜以室为单位，当室内空间很大，而爆炸性粉尘量很少时，也可不以室为单位。只要以释放源为中心，按规定距离划分范围等级就可以。 第三节 爆炸和火灾危险区域电气设备选型 一、爆炸危险场所电气设备一一般规定要求爆炸危险场所内电气设备和线路，应在布置上或在防护上采用措施，防止四周环境内化学的、机械的和热的因素影响。所选择的产品应符合防腐、防潮、防日晒、防雨雪、防风砂等各种不同环境条件要求。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。在爆炸危险场所内，电气设备的极限温度和极限温升应符合规定。应依据爆炸危险场所的等级、电气设备的种类和使用条件选择相应的电气设备，所选用的防爆电气设备的级别，不应低于该爆炸危险场所内爆炸性混合物的级别和组别选用，当存在有两种或两种以上爆炸性混合物时，应按危险程度较高的级别和组别选用。二电气设备的防爆标志和类型1.电气设备分为：类：煤矿井下用电气设备类：工厂用电气设备2.防爆标志和类型如下：1本质安全型电气设备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的电气设备。本质安全型电气设备及关联设备还可依据故障条件，细分为ia和ib两级。2隔爆型电气设备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四周的爆炸性混合物传爆的电气设备。3正压型电气设备p具有保护外壳，且壳内充有保护气体，其压力保护高于四周爆炸性混合物气体的压力，以避免外部爆炸性混合物进入外壳内部的电气设备。4增安型电气设备e正常运行条件下，不会产生点燃爆炸性混合物的火花或危险温度，并在结构上采用措施，提升其安全程度，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。5充油型电气设备o全部或某些带电部件浸在油中使之不能点燃油面以上或外壳四周的爆炸性混合物的电气设备。 6充砂型电气设备q外壳内充填细颗粒材料，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够点燃四周的爆炸性混合物的电气设备。7无火花型电气设备n在正常运行条件下不产生电弧或火花，也不产生能够点燃四周爆炸性混合物的高温表面或灼热点，且一般不会发生有点燃作用的故障的电气设备。8防爆特别型s在结构上不属于上述各种类型，而是采用其他防爆措施的电气设备。9粉尘防爆型为防止爆炸粉尘进入设备内部，外壳的接合面应紧固严密，并须加密封垫圈，转动轴与轴孔间要加防尘密封。粉尘沉积有增温引燃作用，要求设备的外壳表面光滑、无裂缝、无凹坑或沟槽，并具有足够的强度。3.电气设备的防爆标志举例如下：类本质安全型ia 等级A级T5组：iaAT5类隔爆型B级T3组； dBT3采纳一种以上的复合型式时，应先标
