⑴ 為什麼化學品庫電氣要達到防爆要求
化學品通常易燃易爆,有機物更是容易燃燒,而且有些還是氣體,有閃點。因此通常情況下都按防爆設計
⑵ 在焦化廠裡面為什麼要使用防爆電氣類的產品
焦化廠在生產過程中,產生的副產品是煤焦油和煤氣。
以上兩種副產品都是易燃易爆的,為保證安全,在焦化廠內的電氣設備,都是採用的防爆產品。
⑶ 防爆電氣
防爆電器和防爆燈具設計製造應注意的問題 一、防爆電氣產品的總體設計思路 1、簡述 Ⅱ類非礦用防爆電氣設備90%是用於石油、海洋石油、石油化工、化學工業和制葯等行業(簡稱石化行業),這些行業中的危險化學品作業場所存在的易燃易爆氣體/蒸氣種類繁多,生產、儲存、運輸等環節工藝裝備復雜多變,釋放源種類繁多,爆炸危險因素難以分析判定。所以,對防爆電氣設備的選型、安裝和使用維護比礦用防爆電氣設備要復雜的多。 選用防爆電氣設備:一要滿足危險場所劃分的危險區域來選用相應的電氣防爆類型;二要根據危險環境可能存在的易燃易爆氣體/粉塵的種類來選擇防爆電氣設備的級別和溫度組別;三是考慮其他環境條件對防爆性能的影響(例如:化學腐蝕、鹽霧、高溫高濕、沙塵雨水,或振動的影響);四是保證安裝使用維護的特殊性;五是選用具有防爆合格證以及國家相應認證的產品。 2、防爆電氣設備應用的環境要求 A、具有易燃易爆氣體/蒸氣的爆炸危險性環境/作業場所。 B、具有可燃性粉塵的爆炸危險性環境/作業場所。 C、易燃易爆氣體/蒸氣和可燃性粉塵同時存在的環境/作業場所,在固態化工成品車間和其運輸、包裝、稱重以及塗覆工藝裝置中,這類場所較為常見。隨著現代化工的發展,這種情況將更為普及,所以,此類場所防爆電氣設備的選用已經越來越引起設計部門和石化企業的重視。 D、上述三種情況下又同時存在腐蝕性介質以及其他特殊條件(高溫高濕、低溫、砂塵雨水、振動)影響的環境/作業場所。 3、防爆電氣設備的選型 根據爆炸危險程度的高低,氣體/蒸氣危險場所劃分為:0區、1區和2區,它們的劃分主要取決於釋放源(爆炸危險源)的釋放程度,當然,場所中的建築物結構、通風設施的能力以及場所所處的自然因素等都會對其劃分有影響,甚至影響很大。 在現代石油化工項目中2區場所約佔60%以上,1區場所約佔20~30%左右,;老化工企業一般1區和2區場所各約佔50%。0區場所一般局限於石油和化工裝置內或排放口較小區域。對於1區、2區場所而言,企業一般為了提高安全程度,均願意選擇1區使用的防爆類型的電氣設備。如果應用環境/場所是戶外或有輕微腐蝕、沙塵雨水的2區時,往往願意選用防護能力較強的防爆類型電氣設備,例如:增安隔爆復合型「de」、增安型「e」、「n」型等。此外,在溫度組別上,願意選擇高於應用環境氣體點燃溫度的組別。 對於0區場所,防爆電氣設備只能選用「ia」等級的本質安全型。但國際電工委員會IEC60079-26《爆炸性氣體環境用電氣設備第26部分:Ⅱ類0區電氣設備的結構,試驗和標志》專門對O區使用的電氣設備做了詳細規定,規定中的結構類型已經不僅僅是ia防爆類型。 目前,PCEC對於0區環境使用的特殊電氣設備,已經開始採用IEC60079-26進行檢驗發證。填補我國標准方面的空白,滿足石化行業的需要。 在爆炸危險場所,往往同時存在化學腐蝕、鹽霧以及其他特殊因素的影響,這些因素的影響不僅會破壞設備的電氣性能和機械性能,更嚴重的是破壞設備的防爆安全性能,縮短設備的防爆安全壽命,使得設備的防爆安全性不確定。所以,在這類場所中選用防爆電氣設備時,一定要確認其同時具有抗這些因素的能力。 ●可燃性粉塵是指可燃性粉塵和導電性粉塵兩種。 ●可燃性粉塵是指與空氣混合後可能燃燒或悶燃、在常溫壓力下與空氣形成爆炸性混合物的粉塵。 ●導電性粉塵是指電阻系數等於或小於1×103Ω·m的粉塵、纖維或飛揚物。 ●導電性粉塵是比較危險的粉塵,如果進入電氣設備外殼內將吸附在導電部件的絕緣構件上,造成電路的短路及故障的發生,所以,導電性粉塵容易造成電氣設備內部產生點火源。 ●可燃性粉塵危險場所的劃分與氣體危險場所相似,分為:20、21和22區。 ●純粹的粉塵危險場所在石化工企業中比例不是很大,主要存在於煤化工和造粒工藝中。較為常見的是氣體和粉塵同時存在的場所。 ●可燃性粉塵危險環境用電氣設備防爆型式目前主要是用外殼保護和限製表面溫度保護的結構(GB12476.1-2000),其他的防爆型式,例如限制點燃能量的型式,我國還沒有標准規定,但國際電工委員會對這種型式有專門的標准(IEC61241-11:2005)規定。 ●對於上述的氣體和粉塵同時存在的危險場所設備選型時,一定要選用氣體與粉塵雙重防爆的防爆電氣設備,其防爆等級即要滿足爆炸氣體的特性,還要滿足可燃性粉塵特性。這種雙重防爆特性的電氣產品是在2005年才開始由國內一些製造商批量生產,今年將在電氣設備種類上大量增加,預計在未來的三年內,會基本滿足這類場所應用的電氣設備種類需求。 4、防爆電氣設備的質量意識 ●石油和化工行業生產中發生的爆炸事故主要有:高壓、高溫造成反應裝置的泄露或爆炸;機械撞擊、摩擦或靜電點燃爆炸;電氣火花或高溫點燃爆炸。其中電氣設備的火花或高溫點燃事故佔有相當大比例,也是全世界各國首先控制、管理的設備,因為電氣設備的點燃爆炸不僅僅是由於其事故狀態或誤操作。 ●由於石油和化工生產工藝和設施、環境的決定,防爆電氣設備(除發電、拖動和分析、物質參數儀表外)基本是輔助生產的設備,所以,一些企業對其缺乏重視,盲目地追求利潤指標,降低輔助設備購置的費用,而忽視了對人的生命和財產的安全,購置的設備質量差,防爆性能不穩定,甚至是劣質產品。 高質量防爆電氣產品,是安全的重要保證 ●高質量防爆電氣產品,體現在它的電氣性能和防爆結構設計合理,防爆參數和環境指標要滿足應用場所的要求,能夠在安裝、長期使用、維護和檢修後仍然具備防爆性能。 ●製造防爆電氣產品一定要嚴格執行國家標準的相關規定和應用環境的特殊要求。 ●目前我國工廠用防爆電器和燈具產品由於市場競爭和安全意識差等諸多因素,普遍存在安全裕度較低的問題。 ●所謂安全裕度是:產品不僅要滿足相應標准規定,而且還要保證在安裝、使用和維護檢修後防爆性能不能失效。 ●相當部分的產品僅僅為了節省原材料,降低成本,達到測試樣品滿足標準的基本要求,取得防爆合格證即可,而忽視了用戶在使用過程中防爆性能失效。 正確安裝和使用維修,保證防爆安全性能 ●由於防爆電氣的結構、工藝的特點,造成其防爆質量的保證與其他工業設備有極大的區別。 一般工業設備只要保證產品製造的質量滿足要求,用戶安裝使用後就基本能夠保證質量。 防爆電氣設備不僅要保證在製造過程中防爆安全質量,而且,還要保證安裝、使用和維護得當,才能真正達到防爆的目的。如此說來,防爆電氣設備製造的質量和選型、安裝、維護的正確在其實際應用中防爆性能的保證各佔有50%的重要性。如果防爆電氣設備選型、安裝、維護不當,其掩蓋的不安全因素比非防爆電氣設備更危險,容易造成用戶的麻痹意識。 所以,製造企業在設計製造時,要考慮到用戶可能在使用過程中造成的失效問題。 樹立正確的產品設計理念 ●國家標準是開發設計的最基本准則。 一個產品的開發設計不僅僅是滿足國家標准和相關標準的規定,而且要從用戶的安全利益出發,盡可能地考慮到用戶可能在安裝、使用、維護、維修過程中造成的失效問題。提高產品的安全裕度。 ●一個產品的生命力和先進性,主要體現在它的性能優越、工作可靠,其次才是它的實用性和外觀。防爆安全性能的保證是企業設計製造最基本的道德理念,防爆安全的設計一定要圍繞前者來實現。 但是,防爆性能的保證不可能完全滿足前者的需要,有的時候是無法實現的,有可能放棄開發設計。 ●在開發設計中,不能以降低成本作為依據,應考慮產品質量和安全裕度。 提高防爆電氣技術水平,正確理解標准 ●開發設計產品,應首先對標准全面理解,不僅僅是標準的主要條款,還要考慮標准中的細節和註解。檢驗機構在審查檢驗時,是嚴格執行標準的規定,不能隨意放棄標准中的某些條款和試驗項目。 原材料和電氣部件、配件的合理利用 ●要保證產品能夠在不同環境和運行條件下的防爆性能,原材料的合理選擇是非常重要的因素。尤其是非金屬材料和膠粘、澆封材料。例如:非金屬d型元件的可燃性能和耐火焰燒蝕性能;e型外殼的耐光照(在這里需強調燈具(指示燈)的燈罩耐自身光源的光照),耐熱、耐寒性能。 ●合理的選擇電氣元件和材料同樣是保證防爆性能的重要條件。例如:e型電流表的短路電流引起的發熱和強度對防爆性能的影響;e型光源的合理應用;e型管型熒光燈的鎮流器發熱、不對稱功率影響和燈座的特殊要求;d型燈具燈罩的耐沖擊強度;引入裝置的抗拔脫等。 合理的結構和科學的工藝保證產品的可靠性和穩定性 ●合理的結構設計,能夠減少工藝環節、實現標準的各項規定。 例如: 1)d型熒光燈多腔電器連通部位和內部電氣元件布置時要考慮可能的壓力重疊。 2)d型電器和燈具透明部件與金屬部件配合時,ⅡA、ⅡB應採用金屬包覆的耐燃彈性襯墊或金屬襯墊,或直接配合;ⅡC須採用膠粘。熒光燈玻璃管與殼體配合一定要採取膠粘。 3)大直徑電纜引入裝置,防拔脫裝置的合理利用。 4)d型外殼的壁厚和拉筋的合理利用,但是,採用拉筋並不完全等於減少壁厚。此外,需注意避免殼體內部設計結構曲線的突變。 5)d型一體化燈具應合理考慮啟動元件的合理布局,減少光源腔內溫度的影響。 6)對於d型自帶電源(電池或其他儲能元件)的電器或燈具應考慮電池短路,造成溫度上升和自爆。 7)注意d型外殼內儲能元件的放電、發熱部件降溫的延遲開蓋。 8)e型外殼內部帶電部件要進行防護處理。 9)用於防護的密封圈應採取措施,防止脫落。 10)e型全塑雙腳熒光燈應注意燈腳與燈座的連接要求。 11)e型燈具要考慮燈管老化造成的鎮流器發熱和管型熒光燈極限壽命時的不均勻脈沖過熱,造成燈座燒毀。 12)e型接線箱內部接線端子的合理選用和端子數量的合理確定。 13)注意e型產品內部電池的特殊要求。 14)非金屬外殼表面避免點燃的靜電電荷產生,可採用下列方法之一: A限製表面電阻值; B限製表面積; C設置靜電警告標志牌。 15)壓緊接觸式燈具(接線腔螺紋結構)用於ⅡC 級時應再次增加接線腔或採用隔離密封裝置;ⅡB級要考慮腔凈容積是否小於2升,否則同前。 製造加工中,工藝是保證產品質量的依據。 對於防爆電氣產品生產來講,在設計結構合理後,產品的生產取決於工藝、設備、人員和質量保證體系。 而工藝又是生產環節中的基礎。 例如: (1)d型ⅡC電器或燈具螺紋隔爆和燈具壓盤螺紋結構應注意配合的精度和螺紋加工的質量。 (2)特別要考慮鋼板焊接產品的焊接方式、工藝以及鋼板的強度和厚度。這類產品在強度試驗時極少炸壞,但過壓試驗後很難通過內部點燃不傳爆試驗。 (3)注意非金屬材料樣片的制備工藝和精度要求,防止樣片性能的分散性和變形。 (4)d型外殼內部電氣元件或接線端子等在裝配時要盡量避免造成人為多腔,產生壓力疊加。 (5)d型外殼無論是砂模鑄造的外殼,還是壓力鑄造外殼,均要進行時效處理,以消除鑄造的應力,充分保證外殼的強度和參數指標。 (6)在制定膠粘或澆封工藝時,要考慮它們的粘著力和強度,防止澆封或膠粘的部件、電纜受力脫落或受到爆炸強度拔出。 (7)隔爆型產品裝配時應考慮隔爆面緊固螺栓力矩均勻的要求。同時要明示用戶安裝、維修時,緊固螺栓的力矩要求。參考資料: www.tormin.com
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⑷ 什麼樣的環境中需要防爆使用防爆電器
1、具有易燃易爆來氣體蒸氣的爆炸危源險性環境作業場所。
2、具有可燃性粉塵的爆炸危險性環境作業場所。
3、易燃易爆氣體 蒸氣和可燃性粉塵同時存在的環境作業場所,在固
態化工成品車間和其運輸、包裝、稱重以及塗覆工藝裝置中,這類場
所較為常見。隨著現代化工的發展,這種情況將更為普及,所以,此
類場所防爆電器設備的選用已經越來越引起設計部門和石化企業的重
視。
4、上述三種情況下又同時存在腐蝕性介質以及其他特殊條件(高溫高
濕、低溫、砂塵雨水、振動)影響的環境作業場所。
⑸ 化工場所 必須用到防爆產品嗎
是的,准確點說,是化工場所的防爆區內必須用防爆產品,生活辦公區不要求。
化工廠區內內一般都劃容定防爆區,一般是用紅線給圍起來,並且會在醒目位置張貼標識牌。
進入防爆區的話,自覺的換好工服、安全帽、工鞋等,手機啥的最好別往裡帶。
⑹ 電氣設備防爆目的和意義
電氣設備防爆目的是防止高危環境引起短路,火災,觸電等事故。
⑺ 爆炸危險場所的電氣設備為什麼要防爆
防爆產品不一定不會爆炸,而是出現爆炸後,不會串爆蔓延
⑻ 使用防爆電器產品到底有何重要作用
防爆電器主要分為:防爆燈具、防爆電器、防爆管件 、防爆防腐電器、粉塵防爆電器、不銹鋼防爆電器。
通常來說,防爆電器是指存在有爆炸危險性氣體和蒸氣的場所採用的一類電氣設備。化工生產經常遇到各種有爆炸危險性的氣體和蒸氣,在有這些介質的地方,按照有關規范、標准和規定,正確選用合適的防爆電器,是保證安全生產、防止爆炸和火災發生的重要措施。按類型分為隔爆型、增安型 、本質安全型、正壓型、充油型、充砂型、無火花型、特殊型。主要品種有防爆轉換開關及刀開關、防爆空氣自動開關、工廠用防爆磁力起動器、防爆控制按鈕、防爆操作柱、防爆行程開關、防爆插銷、防爆接線箱、防爆接線盒、防爆管件及密封材料、防爆電磁鐵及防爆電磁閥等。
⑼ 什麼是防爆電機有什麼用
防爆電機是一種可以在易燃易爆廠所使用的一種電機,運行時不產生電火花。
防爆電機主要用於煤礦、石油天然氣、石油化工和化學工業。此外,在紡織、冶金、城市煤氣、交通、糧油加工、造紙、醫葯等部門也被廣泛應用。防爆電機作為主要的動力設備,通常用於驅動泵、風機、壓縮機和其他傳動機械。
隨著科技、生產的發展,存在爆炸危險的場所也在不斷增加。例如,食用油生產過去是用傳統的壓榨法工藝,20世紀70年代以後,我國開始引進國外先進的浸出油工藝,但此工藝中要使用含有己烷的化學溶劑,己烷是易燃易爆物質;因此浸出油車間就成了爆炸危險場所,需要使用防爆電機和其他防爆電氣產品。又如,近年來我國公路發展迅速,一大批燃油加油站出現,也給防爆電機提供了新的市場。
產品分類
1. 按電機原理分
可分為防爆非同步電機、防爆同步電機及防爆直流電機等。
2. 按使用場所分
可分為煤礦井下用防爆電機及工廠用防爆電機。
3. 按防爆原理分
可分為隔爆型電機、增安型電機、正壓型電機、無火花型電機及粉塵防爆電機等。
4. 按配套的主機分
可分為煤礦運輸機用防爆電機、煤礦絞車用防爆電機、裝岩機用防爆電機、煤礦局部扇風機用防爆電機、閥門用防爆電機、風機用防爆電機、船用防爆電機、起重冶金用防爆電機及加氫裝置配套用增安型無刷勵磁同步電機等。此外,還可以按額定電壓、效率等技術指標來分,如高壓防爆電機、高效防爆電機、高轉差率防爆電機及高起動轉矩防爆電機等。本文按防爆原理分類介紹。
產品系列及其特點
1. 隔熄型電機
它採用隔爆外殼把可能產生火花、電弧和危險溫度的電氣部分與周圍的爆炸性氣體混合物隔開。但是,這種外殼並非是密封的,周圍的爆炸性氣體混合物可以通過外殼的各部分接合面間隙進入電機內部。當與外殼內的火花、電弧、危險高溫等引燃源接觸時就可能發生爆炸,這時電機的隔爆外殼不僅不會損壞或變形,而且爆炸火焰或熾熱氣體通過接合面間隙傳出時,也不能引燃周圍的爆炸性氣體混合物。
我國當前廣泛應用的低壓隔爆型電機產品的基本系列是YB系列隔爆型三相非同步電機,它是Y系列(IP44)三相非同步電機的派生產品。防爆性能符合GB3836.1—83《爆炸性環境用防爆電氣設備通用要求》和GB3836.2—83《爆炸性環境用防爆電氣設備隔爆型電氣設備「d」,》的規定;電機功率范圍為O.55—200kW,相對應的機座號范圍是機座中心高為80—315nun;防爆標志為dI、dIIAT4、dIIBT4,分別適用於煤礦井下固定式設備或工廠IIA、IIB級,溫度組別為T1—T4組的可燃性氣體或蒸氣與空氣形成的爆炸性混合物的場所;主體外殼防護等級為IP44,也可製成IP%4,接線盒防護等級為IP54;額定頻率為50Hz,額定電壓為380、1660、1140、380/660、660/140V;電機絕緣等級為F級,但按B級考核定子繞組的溫升,具有較大的溫升裕度。低壓隔爆型三相非同步電機派生系列的主要型號有:YB系列(dIIcT4)(機座中心高為80—315mm),YBSO系列(小功率,機座中心高為63—90mm),YBF系列(風機用,機座中心高為63—160mm),YB—H系列(船用,機座中心高為80~280mm),YB系列(中型,機座中心高為355—450mm),YBK系列(煤礦用,機座中心高為100—315mm),YB—W、B—TH、YB—WTH系列(機座中心高為80—315mm),YBDF—WF系列(戶外防腐隔爆型電動閥門用,機座中心高為80—315mm)及YBDC系列(隔爆型電容起動單相非同步電機,機座中心高為71—100mm)和YBZS系列起重用隔爆型雙速三相非同步電機。另外,還有YB系列高壓隔爆型三相非同步電機(機座中心高為355~450mm,560—710mm)。行業聯合設計的YB2系列已於1四年底通過了全國鑒定,將逐步取代YB系列,成為我國隔爆型三相非同步電機的基本系列。YB2系列共15個機座號(機座中心高為63、355nmm),功率范圍為O.12—315kW。
其主要特點是:
(1) 功率等級、安裝尺寸及轉速的對應關系與DIN42673一致,同時考慮到與YB系列 的繼承性和Y2系列的互換性,作了必要調整,更加有效和適用。
(2) 全系列採用F級絕緣,溫升按B級考核。
(3) 雜訊限值比YB系列低,接近YB系列的I級雜訊,振動限值與YB系列相當。
(4) 外殼防護等級提高到IP55。
(5) 全系列選用低雜訊深溝球軸承,機座中心高在180mm以上電機設注排油裝置。
(6) 電機散熱片有平行水平分布和輻射分布兩種,以平行水平分布為主。
(7) 主要性能指標達到20世紀90年代初國際先進水平。
2.增安型電機它是在正常運行條件下不會產生電弧、火花或危險高溫的電機結構上,再採取一些機械、電氣和熱的保護措施,使之進一步避免在正常或認可的過載條件下出現電弧、火花或高溫的危險,從而確保其防爆安全性。
我國當前應用的低壓增安型的基本系列是YA系列增安型三相非同步電動機,它是Y系列(IP44)三相非同步電機的派生產品。防爆性能符合GB3836.1—83《爆炸性環境用防爆電氣設備通用要求》和GB3836.3—83《爆炸性環境用防爆電氣設備增安型電氣設備「e」》的規定;功率范圍為O.55~90kW,相對應的機座中心高為80—280mm; 防爆標志為eIITl、eIIT2、eIIT3,分別適用於工廠中具有溫度組別為Tl—T3組爆炸性混合物並具有輕微腐蝕介質的場所;主體外殼的防護等級為IP54,接線盒防護等級為IP55;額定頻率為50Hz,額定電壓為380V;電機採用F級絕緣。
低壓增安型電機派生系列的主要型號有:YASO系列小功率增安型三相非同步電機(機座中心高為56—90mm),YA—W、YA—WFl系列戶外、戶內防腐增安型三相非同步電機(機座中心高為80—280mm)。
目前,已完成YA2、系列的行業聯合設計工作,並正在組織試制,以取代YA系列。YA2全系列共15個機座號(機座中心高為63—355mm),功率范圍為0.12—400kW,將使我國增安型電機達到國際上同類產品20世紀80年代先進水平。
高壓(6kV)增安型三相非同步電機系列有:YA355—450,功率160—450kW;YA560—900,功率500—1800kW;YAm355—630水冷,功率220—2500kw;YAKK355~630空—空冷,功率185—2000kW。1999年試制生產的TAKW4000—20/2600、4000kW增安型無刷勵磁同步電機,是適應煉油廠石油深加工加氫裝置需要而發展的新型防爆電機。
其特點是:
(1)滿足增安型防爆電機的要求,採取一系列可靠的防止火花、電弧和危險高溫的措施,可以安全運行於2區爆炸危險場所。
(2)採用無刷勵磁,設置旋轉整流盤和靜態勵磁櫃,勵磁控制系統可靠;順極性轉差投勵准確,無沖擊;勵磁系統失步保護可靠,再整步能力強;線路設計合理,放電電阻在工作中不發熱;勵磁電流調節范圍寬。
(3)同步機、交流勵磁機及旋轉整流盤同軸。整流盤位於主電機和勵磁機之間,或置於軸承座之外。
(4)外殼防護等級為IP54。
(5)採用F級絕緣,溫升按B級考核。
(6)改變傳統的下水冷為上水冷,即水冷卻器置於電機上部。
(7)設增安型防潮加熱器,固定在電機底部的罩內,用於停機時加熱防潮用。
(8) 選優質原材料,電氣及機械計算留有較大裕度,能滿足運行可靠性和增安型電機的溫度要求。
(9)設置有完善的監控措施;主接線盒內設置用於差動保護的增安型自平衡電流互感器;定子繞組埋設工作和備用的鉑熱電阻,分度號為Pt100;設漏水監控儀,監控水冷卻器的泄漏;兩端座式滑動軸承分別設現場溫度顯示儀表和遠傳信號端子。
3.正壓型電機是正壓型電氣設備的一種。
其結構特點是:
(1) 配置有一套完整的通風系統,電機內部不存在可能影響通風的結構死角。
(2) 外殼和管道由不燃材料製成,並具有足夠的機械強度。
(3) 外殼及主管道內相對於外界大氣保持足夠大的正壓。
(4) 電機須有安全保護裝置(如時間繼電器和流量監測器),以保證足夠的換氣量, 還必須有殼內氣壓欠壓的自動保護或報警裝置。
(5) 外殼上的快開門或蓋須有與電源聯鎖的裝置。我國目前尚無統一的正壓型電機系列產品。
5. 無火花型電機:是指在正常運行條件下,不會點燃周圍爆炸性混合物,且一般又不會發生點燃故障的電機。與增安型電機相比,除對絕緣介電強度試驗電壓、繞組溫升、te(在最高環境溫度下達到額定運行最終溫度後的交流繞組,從開始通過起動電流時計起至上升到極限溫度的時間)以及起動電流比不像增安型那樣有特殊規定外,其他方面與增安型電機的設計要求一樣。
無火花型電機符合GB3836.1—83和GB3836.8—87《爆炸性環境用防爆電氣設備無火花型電氣設備「n」》的規定。設計上注重電機的密封措施,主體外殼防護等級為IP54、IP55,接線盒為IP55。額定電壓在660V以上的電機,其空間加熱器或其他輔助裝置的連接件應置於單獨的接線盒內。
目前,國內已研製、生產了YW系列無火花型電機產品(機座中心高度為80~315mm)。防爆標志為nIIT3,適用於工廠含有溫度組別為T1—T3組的可燃性氣體或蒸氣與空氣形成的爆炸性混合物的2區場所。額定頻率為50Hz,額定電壓為380、660、380/660V,電機採用F絕緣,但按B級考核定子繞組的溫升限值,具有較大的溫升裕度及較高的安全可靠性,功率為0.55~200kW。
6. 粉塵防爆電機:指其外殼按規定條件設計製造,能阻止粉塵進入電機外殼內或雖不能完全阻止粉塵進入,但其進入量不妨礙電機安全運行,且內部粉塵的堆積不易產生點燃危險,使用時也不會引起周圍爆炸性粉塵混合物爆炸的電機。其特點是:
(1) 外殼具有較高的密封性,以減少或阻止粉塵進入外殼內,即使進入,其進入量也不致於形成點燃危險。
(2) 控制外殼最高表面允許溫度不超過規定的溫度組別。目前,已用於國家糧食儲備庫的機械化設備上。粉塵防爆電氣設備的國家標准為 GBl2476.1—90《爆炸性粉塵環境用防爆電氣設備》。
發展趨勢
1. 礦用防爆電機
(1) 發展大功率電機:目前世界上採煤機的最大裝機容量已超過1200kw,其驅動電機功率達600kW;相適應的采區工作面刮板輸送機的最大裝機容量已超過1500kW,其驅動電機功率已達725kW。國內目前的採煤機驅動電機最大功率是400kW,刮板輸送機驅動電機最大功率是315kW。
(2) 發展3.3kV、6kV和IOkV級電壓的礦用電機:這是因為普及綜合機械化採煤機組後采區走向加長,導致電壓降增大,同時大功率電機的使用也要求提高電壓等級。
(3) 發展礦用雙速電機:為了適應煤礦輸送機低速起動和高速運行的工作需要,國外礦用刮板輸送機都是採用雙速電機驅動的。但目前國產礦用雙速電機的功率范圍、性能指標及配套控制開關的性能等與國外先進水平相比均有一定差距。
(4) 提高礦用電機的可靠性:礦用防爆電機的工況條件較差,電機頻繁大負荷起動、負荷變化大、電壓波動大、環境溫度高且有一定的腐蝕性等,這些都影響電機的使用可靠性和壽命。
(5) 加快礦用防爆電機的更新換代。
(6) 統一礦用防爆電機的標准。
2. 石化系統用防爆電機
(1) 增安型和無火花型電機的需求將呈上升趨勢。石化系統的用戶在使用實踐中;已認識到發展我國增安型和無火花型電機的必要性。此外,大量20世紀70年代弓[進裝置中配套的增安型、無火花型電機目前已到了採用合適的國產品替代的時候。
(2) 防爆電機的可靠性已越來越被石化系統用戶關注。石化企業發展日趨裝置大型化、運行連續化,要求系統運行實現長周期、免維修或少維修。因此,防爆電機就成為保證上述要求的關鍵設備。
(3) 防爆和高效變頻調速電機已成為石化用戶迫切要求開發的節能產品。近年已系列生產了YBx、YAX防爆高效電機,投入市場後很受用戶歡迎。防爆電機節能有兩方面工作:一是研製高效率防爆電機產品,二是大量開發各種防爆調速電機的專用產品,尤其是將具有巨大節能潛力的風機、泵和壓縮機配套的電機設計為調速電機。
(4) 沿海石化企業的發展帶來的新要求。我國沿海一帶將建一批煉油廠,原油均需進口,而進口原油含硫量高、腐蝕性嚴重,因而要求防爆電機提高防腐性能;另外進口原油均需海運,其儲油罐就需要配套高揚程大流量油泵的防爆電機。
(5) 我國西部石油工業的大發展,要求開發適於沙漠乾熱環境的防爆電機產品。加氫裝置配套用的中大容量的增安型無刷勵磁同步電機的市場需要將逐年增長。
⑽ 防爆電氣設計
防爆電器和防爆燈具設計製造應注意的問題
一、防爆電氣產品的總體設計思路
1、簡述
Ⅱ類非礦用防爆電氣設備90%是用於石油、海洋石油、石油化工、化學工業和制葯等行業(簡稱石化行業),這些行業中的危險化學品作業場所存在的易燃易爆氣體/蒸氣種類繁多,生產、儲存、運輸等環節工藝裝備復雜多變,釋放源種類繁多,爆炸危險因素難以分析判定。所以,對防爆電氣設備的選型、安裝和使用維護比礦用防爆電氣設備要復雜的多。
選用防爆電氣設備:一要滿足危險場所劃分的危險區域來選用相應的電氣防爆類型;二要根據危險環境可能存在的易燃易爆氣體/粉塵的種類來選擇防爆電氣設備的級別和溫度組別;三是考慮其他環境條件對防爆性能的影響(例如:化學腐蝕、鹽霧、高溫高濕、沙塵雨水,或振動的影響);四是保證安裝使用維護的特殊性;五是選用具有防爆合格證以及國家相應認證的產品。
2、防爆電氣設備應用的環境要求
A、具有易燃易爆氣體/蒸氣的爆炸危險性環境/作業場所。
B、具有可燃性粉塵的爆炸危險性環境/作業場所。
C、易燃易爆氣體/蒸氣和可燃性粉塵同時存在的環境/作業場所,在固態化工成品車間和其運輸、包裝、稱重以及塗覆工藝裝置中,這類場所較為常見。隨著現代化工的發展,這種情況將更為普及,所以,此類場所防爆電氣設備的選用已經越來越引起設計部門和石化企業的重視。
D、上述三種情況下又同時存在腐蝕性介質以及其他特殊條件(高溫高濕、低溫、砂塵雨水、振動)影響的環境/作業場所。
3、防爆電氣設備的選型
根據爆炸危險程度的高低,氣體/蒸氣危險場所劃分為:0區、1區和2區,它們的劃分主要取決於釋放源(爆炸危險源)的釋放程度,當然,場所中的建築物結構、通風設施的能力以及場所所處的自然因素等都會對其劃分有影響,甚至影響很大。
在現代石油化工項目中2區場所約佔60%以上,1區場所約佔20~30%左右,;老化工企業一般1區和2區場所各約佔50%。0區場所一般局限於石油和化工裝置內或排放口較小區域。對於1區、2區場所而言,企業一般為了提高安全程度,均願意選擇1區使用的防爆類型的電氣設備。如果應用環境/場所是戶外或有輕微腐蝕、沙塵雨水的2區時,往往願意選用防護能力較強的防爆類型電氣設備,例如:增安隔爆復合型「de」、增安型「e」、「n」型等。此外,在溫度組別上,願意選擇高於應用環境氣體點燃溫度的組別。
對於0區場所,防爆電氣設備只能選用「ia」等級的本質安全型。但國際電工委員會IEC60079-26《爆炸性氣體環境用電氣設備第26部分:Ⅱ類0區電氣設備的結構,試驗和標志》專門對O區使用的電氣設備做了詳細規定,規定中的結構類型已經不僅僅是ia防爆類型。
目前,PCEC對於0區環境使用的特殊電氣設備,已經開始採用IEC60079-26進行檢驗發證。填補我國標准方面的空白,滿足石化行業的需要。
在爆炸危險場所,往往同時存在化學腐蝕、鹽霧以及其他特殊因素的影響,這些因素的影響不僅會破壞設備的電氣性能和機械性能,更嚴重的是破壞設備的防爆安全性能,縮短設備的防爆安全壽命,使得設備的防爆安全性不確定。所以,在這類場所中選用防爆電氣設備時,一定要確認其同時具有抗這些因素的能力。
●可燃性粉塵是指可燃性粉塵和導電性粉塵兩種。
●可燃性粉塵是指與空氣混合後可能燃燒或悶燃、在常溫壓力下與空氣形成爆炸性混合物的粉塵。
●導電性粉塵是指電阻系數等於或小於1×103Ω·m的粉塵、纖維或飛揚物。
●導電性粉塵是比較危險的粉塵,如果進入電氣設備外殼內將吸附在導電部件的絕緣構件上,造成電路的短路及故障的發生,所以,導電性粉塵容易造成電氣設備內部產生點火源。
●可燃性粉塵危險場所的劃分與氣體危險場所相似,分為:20、21和22區。
●純粹的粉塵危險場所在石化工企業中比例不是很大,主要存在於煤化工和造粒工藝中。較為常見的是氣體和粉塵同時存在的場所。
●可燃性粉塵危險環境用電氣設備防爆型式目前主要是用外殼保護和限製表面溫度保護的結構(GB12476.1-2000),其他的防爆型式,例如限制點燃能量的型式,我國還沒有標准規定,但國際電工委員會對這種型式有專門的標准(IEC61241-11:2005)規定。
●對於上述的氣體和粉塵同時存在的危險場所設備選型時,一定要選用氣體與粉塵雙重防爆的防爆電氣設備,其防爆等級即要滿足爆炸氣體的特性,還要滿足可燃性粉塵特性。這種雙重防爆特性的電氣產品是在2005年才開始由國內一些製造商批量生產,今年將在電氣設備種類上大量增加,預計在未來的三年內,會基本滿足這類場所應用的電氣設備種類需求。
4、防爆電氣設備的質量意識
●石油和化工行業生產中發生的爆炸事故主要有:高壓、高溫造成反應裝置的泄露或爆炸;機械撞擊、摩擦或靜電點燃爆炸;電氣火花或高溫點燃爆炸。其中電氣設備的火花或高溫點燃事故佔有相當大比例,也是全世界各國首先控制、管理的設備,因為電氣設備的點燃爆炸不僅僅是由於其事故狀態或誤操作。
●由於石油和化工生產工藝和設施、環境的決定,防爆電氣設備(除發電、拖動和分析、物質參數儀表外)基本是輔助生產的設備,所以,一些企業對其缺乏重視,盲目地追求利潤指標,降低輔助設備購置的費用,而忽視了對人的生命和財產的安全,購置的設備質量差,防爆性能不穩定,甚至是劣質產品。
高質量防爆電氣產品,是安全的重要保證
●高質量防爆電氣產品,體現在它的電氣性能和防爆結構設計合理,防爆參數和環境指標要滿足應用場所的要求,能夠在安裝、長期使用、維護和檢修後仍然具備防爆性能。
●製造防爆電氣產品一定要嚴格執行國家標準的相關規定和應用環境的特殊要求。
●目前我國工廠用防爆電器和燈具產品由於市場競爭和安全意識差等諸多因素,普遍存在安全裕度較低的問題。
●所謂安全裕度是:產品不僅要滿足相應標准規定,而且還要保證在安裝、使用和維護檢修後防爆性能不能失效。
●相當部分的產品僅僅為了節省原材料,降低成本,達到測試樣品滿足標準的基本要求,取得防爆合格證即可,而忽視了用戶在使用過程中防爆性能失效。
正確安裝和使用維修,保證防爆安全性能
●由於防爆電氣的結構、工藝的特點,造成其防爆質量的保證與其他工業設備有極大的區別。
一般工業設備只要保證產品製造的質量滿足要求,用戶安裝使用後就基本能夠保證質量。
防爆電氣設備不僅要保證在製造過程中防爆安全質量,而且,還要保證安裝、使用和維護得當,才能真正達到防爆的目的。如此說來,防爆電氣設備製造的質量和選型、安裝、維護的正確在其實際應用中防爆性能的保證各佔有50%的重要性。如果防爆電氣設備選型、安裝、維護不當,其掩蓋的不安全因素比非防爆電氣設備更危險,容易造成用戶的麻痹意識。
所以,製造企業在設計製造時,要考慮到用戶可能在使用過程中造成的失效問題。
樹立正確的產品設計理念
●國家標準是開發設計的最基本准則。
一個產品的開發設計不僅僅是滿足國家標准和相關標準的規定,而且要從用戶的安全利益出發,盡可能地考慮到用戶可能在安裝、使用、維護、維修過程中造成的失效問題。提高產品的安全裕度。
●一個產品的生命力和先進性,主要體現在它的性能優越、工作可靠,其次才是它的實用性和外觀。防爆安全性能的保證是企業設計製造最基本的道德理念,防爆安全的設計一定要圍繞前者來實現。
但是,防爆性能的保證不可能完全滿足前者的需要,有的時候是無法實現的,有可能放棄開發設計。
●在開發設計中,不能以降低成本作為依據,應考慮產品質量和安全裕度。
提高防爆電氣技術水平,正確理解標准
●開發設計產品,應首先對標准全面理解,不僅僅是標準的主要條款,還要考慮標准中的細節和註解。檢驗機構在審查檢驗時,是嚴格執行標準的規定,不能隨意放棄標准中的某些條款和試驗項目。
原材料和電氣部件、配件的合理利用
●要保證產品能夠在不同環境和運行條件下的防爆性能,原材料的合理選擇是非常重要的因素。尤其是非金屬材料和膠粘、澆封材料。例如:非金屬d型元件的可燃性能和耐火焰燒蝕性能;e型外殼的耐光照(在這里需強調燈具(指示燈)的燈罩耐自身光源的光照),耐熱、耐寒性能。
●合理的選擇電氣元件和材料同樣是保證防爆性能的重要條件。例如:e型電流表的短路電流引起的發熱和強度對防爆性能的影響;e型光源的合理應用;e型管型熒光燈的鎮流器發熱、不對稱功率影響和燈座的特殊要求;d型燈具燈罩的耐沖擊強度;引入裝置的抗拔脫等。
合理的結構和科學的工藝保證產品的可靠性和穩定性
●合理的結構設計,能夠減少工藝環節、實現標準的各項規定。
例如:
1)d型熒光燈多腔電器連通部位和內部電氣元件布置時要考慮可能的壓力重疊。
2)d型電器和燈具透明部件與金屬部件配合時,ⅡA、ⅡB應採用金屬包覆的耐燃彈性襯墊或金屬襯墊,或直接配合;ⅡC須採用膠粘。熒光燈玻璃管與殼體配合一定要採取膠粘。
3)大直徑電纜引入裝置,防拔脫裝置的合理利用。
4)d型外殼的壁厚和拉筋的合理利用,但是,採用拉筋並不完全等於減少壁厚。此外,需注意避免殼體內部設計結構曲線的突變。
5)d型一體化燈具應合理考慮啟動元件的合理布局,減少光源腔內溫度的影響。
6)對於d型自帶電源(電池或其他儲能元件)的電器或燈具應考慮電池短路,造成溫度上升和自爆。
7)注意d型外殼內儲能元件的放電、發熱部件降溫的延遲開蓋。
8)e型外殼內部帶電部件要進行防護處理。
9)用於防護的密封圈應採取措施,防止脫落。
10)e型全塑雙腳熒光燈應注意燈腳與燈座的連接要求。
11)e型燈具要考慮燈管老化造成的鎮流器發熱和管型熒光燈極限壽命時的不均勻脈沖過熱,造成燈座燒毀。
12)e型接線箱內部接線端子的合理選用和端子數量的合理確定。
13)注意e型產品內部電池的特殊要求。
14)非金屬外殼表面避免點燃的靜電電荷產生,可採用下列方法之一:
A限製表面電阻值;
B限製表面積;
C設置靜電警告標志牌。
15)壓緊接觸式燈具(接線腔螺紋結構)用於ⅡC
級時應再次增加接線腔或採用隔離密封裝置;ⅡB級要考慮腔凈容積是否小於2升,否則同前。
製造加工中,工藝是保證產品質量的依據。
對於防爆電氣產品生產來講,在設計結構合理後,產品的生產取決於工藝、設備、人員和質量保證體系。
而工藝又是生產環節中的基礎。
例如:
(1)d型ⅡC電器或燈具螺紋隔爆和燈具壓盤螺紋結構應注意配合的精度和螺紋加工的質量。
(2)特別要考慮鋼板焊接產品的焊接方式、工藝以及鋼板的強度和厚度。這類產品在強度試驗時極少炸壞,但過壓試驗後很難通過內部點燃不傳爆試驗。
(3)注意非金屬材料樣片的制備工藝和精度要求,防止樣片性能的分散性和變形。
(4)d型外殼內部電氣元件或接線端子等在裝配時要盡量避免造成人為多腔,產生壓力疊加。
(5)d型外殼無論是砂模鑄造的外殼,還是壓力鑄造外殼,均要進行時效處理,以消除鑄造的應力,充分保證外殼的強度和參數指標。
(6)在制定膠粘或澆封工藝時,要考慮它們的粘著力和強度,防止澆封或膠粘的部件、電纜受力脫落或受到爆炸強度拔出。
(7)隔爆型產品裝配時應考慮隔爆面緊固螺栓力矩均勻的要求。同時要明示用戶安裝、維修時,緊固螺栓的力矩要求。