电气防爆选型与隐患辨识.pptx
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1、电气防爆选型与隐患辨识01 /防爆基础知识目录CONTENTS02 /防爆相关法规03 /防爆电器如何选型04 /电气防爆常见隐患事故案例2014年8月2日,江苏省昆山市中荣金属制品有限公司抛光车间发生特大粉尘爆炸事故,造成146人死亡,95人受伤。直接经济损失3.51亿元。发生爆炸的抛光二车间为两层厂房,车间总面积2000平方米。爆炸造成车间房顶约3/4的彩钢板掀起,窗户全部碎裂。一层南墙部分倒塌。一层东墙中部外墙被炸出两个大洞,几台重型设备位移,设备的一部分位移到车间外。二层东墙部分倒塌。事故案例事故发生的原因之一:安全防护措施不落实:事故车间电气设施设备不符合爆炸和火灾危险环境电力装置设
2、计规范(GB50058-2014)规定,均不防爆,电缆、电线敷设方式违规,电气设备的金属外壳未作可靠接地。现场作业人员密集,岗位粉尘防护措施不完善,未按规定配备防静电工装等劳动保护用品,进一步加重了人员伤害。防爆基础知识01一、防爆基础知识燃烧:是一种化学反应。它是可燃物质在点燃源能量的作用下,在空气或氧气中,进行化学反应,引起温度的升高,释放出热辐射及光辐射的现象。爆炸:如果燃烧速度急剧加快,温度猛烈上升,导致燃烧生成物和周围空气激烈膨胀,形成巨大的爆破力和冲击波并发出强光和声响,这就是爆炸。一、防爆基础知识爆炸极限:爆炸极限是指可燃性气体(蒸气)或粉尘与空气形成的混合物,能引起爆炸的最低浓
3、度(爆炸下限LEL)或最高浓度(爆炸上限),介与爆炸下限和上限中间的浓度范围称爆炸范围。气体的爆炸极限:气体或蒸气在空气中的体积百分比(V%),LI 例如:一般石油产品蒸气的爆炸极限为16%;4碳以下的气体产品爆炸极限为1.915%。粉尘的爆炸极限:单位体积内可燃粉尘的质量 g/m3 例如:锌粉的爆炸下限 250g/m3;聚氨酯粉末 10g/m3;玉米粉 45g/m3爆炸下限可凭肉眼来估计。当距离一米远时,如在这个距离内不能看见40瓦白炽灯的灯光,则在该距离内粉尘/空气混合物的浓度大约为30 g/m3。一、防爆基础知识GB50493-2009 石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范中附
4、录常用可燃气体、蒸气特性表中的101项(目前世界上已经定性的有大约4000余种,其中定量的有1900余种)有些物质分解也会产生可燃气体。工贸行业重点可燃性粉尘目录(2015版)45项 GB12268-2005 危险货物品名表 危险化学品名录(2015)一、防爆基础知识什么是可燃性粉尘?NFPA:直径小于420um,在分散状态下点火会引起火灾或爆炸的细微颗粒物。GB 3836.1-2010:标称尺寸500m及以下的固体颗粒,可悬浮在空气中,也可依靠自身重量沉淀下来,可在空气中燃烧或焖燃,在大气压力和常温条件下可与空气形成爆炸性混合物的颗粒。颗粒越小越易燃的粉尘越容易发生爆炸。一、防爆基础知识气体
5、爆炸三要素2-氧气3-火源1-可燃气体2-氧气3-火源5-限制空间4-扩散1-可燃性粉尘粉尘爆炸五要素一、防爆基础知识形成爆炸性混合物的机制不同 可燃气体靠自身的扩散就可以形成爆炸性混合物 沉积的可燃粉尘需要外部作用力才能形成爆炸性混合物;在一些粉体处理工艺设备内部,可燃粉尘与空气的混合物可以长期存在 气体爆炸一般可以通过监控浓度预警,粉尘爆炸一般无法通过粉尘浓度预警 很多情况下,粉尘爆炸产生有毒气体 碳不完全燃烧产生CO;塑料、树脂、农药等燃烧产物或分解产物为有毒气体 粉尘爆炸与气体爆炸的区别粉尘爆炸与气体爆炸的区别一、防爆基础知识点燃需要的能量和引燃诱导时间不同 气体点燃能量较低,范围为0
6、.021 mJ 粉尘的点燃能量范围很大,为1mJ105 J,大部分粉尘的点燃能量100mJ 气体点燃的诱导时间比较短,粉尘点燃的诱导时间比气体点燃诱导时间大得多 粉尘爆炸产生的能量通常比气体大 金属粉尘有粘附性,烧伤更严重 粉尘爆炸的燃烧机理更复杂 粉尘爆炸与气体爆炸的区别粉尘爆炸与气体爆炸的区别一、防爆基础知识在大气条件下,气体、蒸气、薄雾或粉尘状的可燃性物质与空气形成的混合物点燃后,燃烧传播至整个未燃混合物的环境。(GB/T 29304-2012)思考:1.盛满液化气的气瓶是不是爆炸性环境?2.有液化气味的房间是不是爆炸性环境?爆炸性环境实际上就是环境里的可燃性物质达到了爆炸极限!什么是爆
7、炸性环境?什么是爆炸性环境?一、防爆基础知识爆炸危险环境分区的目的正确选择和安装危险场所中的电气设备,达到安全使用的目的。爆炸危险环境分区的原则通过设计或适当的操作方法,减少0区(20区)和1区(21区)场所的数量和范围。爆炸性环境分区爆炸性环境分区一、防爆基础知识爆炸性气体环境分区 0区:爆炸性气体环境连续出现或长期存在的场所。1区:在正常运行时,可能出现爆炸性气体环境的场所。2区:在正常运行时不可能出现爆炸性气体环境,如果出现也是偶尔发生并且是短时间存在的场所。爆炸性气体环境分区爆炸性气体环境分区一、防爆基础知识Zone 0 0 区区Zone 1 1 区Zone 2 2 区爆炸性气体环境分
8、区爆炸性气体环境分区一、防爆基础知识释放源通 风(等级)高中低有 效 性良 好一 般差良 好一 般差良、一般或差连续级(0区NE)非危险(0区NE)2区(0区NE)1区0区0区2区0区1区0区一级(1区NE)非危险(1区NE)2区(1区NE)2区1区1区2区1区2区1区或0区二级(2区NE)非危险(2区NE)非危险2区2区2区2区1区至0区1.NE表示范围可忽略不计;2.“”表示被包围。GB 3836.14-2000 爆炸性气体环境用电气设备+第14部分:危险场所分类爆炸性气体环境分区爆炸性气体环境分区一、防爆基础知识一、防爆基础知识一、防爆基础知识一、防爆基础知识爆炸性粉尘环境分区 20区:
9、空气中可燃性粉尘云长期连续出现或经常出现形成爆炸性环境的区域 21区:正常运行时,空气中可能偶尔出现可燃性粉尘云形成爆炸性粉尘环境的区域 22区:正常运行时,空气中的可燃性粉尘云不可能出现,如果出现,仅是短时间存在形成爆炸性粉尘环境的区域 爆炸性粉尘环境分区爆炸性粉尘环境分区一、防爆基础知识 Zone 22 Zone 20 粉料口示意图Zone 21Zone 20爆炸性粉尘环境分区爆炸性粉尘环境分区一、防爆基础知识爆炸性粉尘环境分区爆炸性粉尘环境分区一、防爆基础知识释放源释放源一、防爆基础知识爆炸性粉尘环境分区爆炸性粉尘环境分区防爆相关法规02二、防爆相关法规法律法规用户标准工程标准方法标准制
10、造标准3项25项2项2项7项中华人民共和国标准化法中华人民共和国工业产品生产许可证管理条例中华人民共和国安全生产法二、防爆相关法规GB3836.1-2010 爆炸性环境 第1部分:设备 通用要求GB3836.2-2010 爆炸性环境 第2部分:设备 由隔爆外壳“d”保护的设备GB3836.3-2010 爆炸性环境 第3部分:设备 由增安型“e”保护的设备GB3836.4-2010 爆炸性环境 第4部分:设备 由本质安全型“i”保护的设备GB3836.5-2004 爆炸性气体环境用电气设备第5部分:正压外壳型“p”GB3836.6-2004 爆炸性气体环境用电气设备第6部分:油浸型“o”GB38
11、36.7-2004 爆炸性气体环境用电气设备第7部分:充砂型“q”GB3836.8-2003 爆炸性气体环境用电气设备第8部分:“n”型电气设备GB3836.9-2006 爆炸性气体环境用电气设备第9部分:浇封型“m”GB 3836.17-2007爆炸性气体环境用电气设备第17部分:正压房间或建筑物的结构和使用GB 3836.18-2010爆炸性环境第18部分:本质安全系统GB 3836.19-2010爆炸性环境第19部分:现场总线本质安全概念(FISCO)GB 3836.20-2010爆炸性环境第20部分:设备保护级别(EPL)为Ga级的设备GB19518.1-2004 爆炸性气体环境用电气
12、设备电阻式伴热器第1部分:通用和试验要求GB 12476.1-2000 可燃性粉尘环境用电气设备第1部分:用外壳和限制表面温度保护的电气设备第1节电气设备的技术要求GB 12476.3-2007 可燃性粉尘环境用电气设备第3部分:存在或可能存在可燃性粉尘的场所分类GB 12476.4-2010 可燃性粉尘环境用电气设备第4部分:本质安全型“iD”GB 12476.6-2010 可燃性粉尘环境用电气设备第6部分:浇封保护型”mD”GB 12476.7-2010 可燃性粉尘环境用电气设备第7部分:正压保护型”pD”GB25286.1-2010 爆炸性环境用非电气设备 第1部分:基本方法和要求GB2
13、5286.2-2010 爆炸性环境用非电气设备 第2部分:限流外壳型“fr”GB25286.3-2010 爆炸性环境用非电气设备 第3部分:隔爆外壳型“d”GB25286.5-2010 爆炸性环境用非电气设备 第5部分:结构安全型“c”GB25286.6-2010 爆炸性环境用非电气设备 第6部分:控制点燃源型“b”GB25286.8-2010 爆炸性环境用非电气设备 第8部分:液浸型“k”二、防爆相关法规GB3836.11-2008 爆炸性环境 第11部分:由隔爆外壳“d”保护的设备最大试验安全间隙测定方法GB3836.12-2008 爆炸性环境第12部分:气体或蒸气混合物按照其最大试验安全
14、间隙和最小点燃电流的分级AQ3009-2007 危险场所电气防爆安全规范GB 3836.13-1997 爆炸性气体环境用电气设备第13部分:爆炸性气体环境用电气设备的检修GB 3836.14-2000 爆炸性气体环境用电气设备第14部分:危险场所分类GB 3836.15-2000 爆炸性气体环境用电气设备第15部分:危险场所电气安装(煤矿除外)GB 3836.16-2006 爆炸性气体环境用电气设备第16部分:电气装置的检查和维护(煤矿除外)GB 12476.2-2010 可燃性粉尘环境用电气设备第2部分:选型和安装GB 15577-2007 粉尘防爆安全规程GB/T 17919-2008 粉
15、尘爆炸危险场所用收尘器防爆导则 GB50058-2014爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50257-1996 电气装置安装工程 爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范防爆电气如何选型03三、防爆电气选型防爆电气的起源从防爆标志了解防爆电气及其选型防爆电气安装中的常见问题防爆电气起源防爆电气起源三、防爆电气选型煤的开采首先要解决照明问题,开始明火照明,由于开采量的增加开采向纵深挺进,由于大量沼气的涌出明火照明越来越危险。1815年英国人戴维发明安全火灯。这种灯实际上就是钟罩形金属网及其它零件构成一“防爆外壳”将火焰包围着,实际上这就是一个最简单的防爆原理的运用。防爆电气起源防爆电气起源三
16、、防爆电气选型从防爆标志了解防爆电气从防爆标志了解防爆电气GaGbGcDaDbDcEx d IIB T4 Gb防爆Explosion-proof的缩写防爆型式气体组别温度组别设备保护级别(EPL)隔爆型 d增安型 e本安型 i浇封型 m正压型 p充砂型 q充油型 o无火花型 nIIA 丙烷IIB 乙烯IIC 氢气T6T5T4T3T2T1气体环境防爆标志国标GB3836.1-2010规定三、防爆电气选型粉尘环境防爆标志粉尘防爆GB12476.1-2000DIP A 21 T6粉尘防爆标志粉尘防爆设备A型粉尘防爆21区温度组别GB12476.1-2000规定电气设备分为A、B两种型式;“尘密”和“
17、防尘”外壳GB12476.1-2000与GB12476.1-1990不同处,防爆标志改为DIPA20或DIPB21等,删去了原标志中EX及“尘密”际志DT和“防尘”标志DP三、防爆电气选型 例:危险场划分1区,“n”型防爆电气就不能选用;危险场划分0区,选用“i”本质安全型的产品。三、防爆电气选型隔爆型“Ex d”特性:外壳必须能承受所发生的爆炸压力而不会产生丝毫变形-压力重叠,防护等级为IP54应用的范围:灯具、开关、动力操作装置、电动机隔爆间隙隔爆面长度隔爆面粗糙度隔爆三要素隔爆三要素“W”“L”隔爆方式不足处a隔爆产品笨重,安装较困难;b需经常进行维护、定期检查c维护需专业人员,且维护时
18、严格按防爆要求三、防爆电气选型填砂颗粒危险环境充砂型“Ex q”定义:将一种细颗粒状的物质填入电气设备的外壳,使电气设备产生的电弧与外界可燃气体隔绝。达到防爆要求。应用范围:电容器 电气组件 电子镇流器三、防爆电气选型危险环境正压型“Ex p”通过该防护类型,周围空气进入电气设备外壳通过在所述外壳内保持一种压力高过周围空气的防护气体而被防止。在有或没有连续保护性气体流的情况下,保持这种过压.保护性气体可为空气、惰性气体或其他合适的气体。应用的范围:大型动力操纵装置、开关柜、配电柜三、防爆电气选型油浸型“Ex o”是一种防护类型,在此种防护类型中,部分或全部电气设备浸入油中的方式使得在油上或外壳
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