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详细讲解防爆技术知识和防爆工程施工方法

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2023/1/3     浏览次数:    

  石油、化工、煤炭、国防等许多工业部门在生产、加工、运输和储存过程中,经常会泄漏或溢出各种易燃易爆气体、液体、各种粉尘和纤维。当这种物质与空气混合时,可能成为具有爆炸危险的混合物。当混合物的浓度达到爆炸浓度范围时,一旦出现火源,就会造成爆炸、火灾等严重事故。因此,在这种危险环境中使用的电气设备必须是经过专业机构认证的防爆性能的产品。

1.危险场所的划分
  根据国际电工委员会(IEC)对危险环境的分类,在大气条件下,粉尘或纤维状可燃物质与空气形成混合物,然后燃烧成未燃烧混合物的环境为爆炸性粉尘环境,称为I级环境;在大气条件下,气体、蒸汽或雾状可燃物质与空气形成混合物,点燃后燃烧并蔓延至所有未燃烧的混合物。环境为爆炸性气体环境,称为二类环境。
  危险场所是指出现或预计会出现危险环境的数量足以要求对电气设备的结构、安装和使用采取特殊措施的区域。根据爆炸性环境发生的频率和持续时间,危险场所被划分为不同的区域。
2.爆炸性粉尘环境危险区域的划分
  在正常操作过程中,可燃粉尘连续或频繁出现,其数量足以形成可燃粉尘与空气的混合物,和/或可能形成不可控的极厚粉尘层的地方和容器内部。
  在正常运行期间,可能有一些地方的粉尘量足以形成可燃粉尘和空气的混合物,但不属于20区。该区域包括与粉尘充放电点直接相邻的地方,粉尘层出现的地方,以及在正常操作条件下可能产生可燃粉尘和可燃浓度空气混合物的地方。
  在非正常情况下,可燃粉尘云偶尔出现且仅短时间存在,或可燃粉尘偶尔积聚或可能存在粉尘层并产生可燃粉尘-空气混合物的地方。如果可燃粉尘堆积或粉尘层不能消除,则应划分为21号区域。
3.爆炸性气体环境危险区域的划分
  根据可燃气体出现的频率和持续时间,危险场所分为0区、1区和2区。爆炸性气体环境连续出现或长期存在的,危险环境存在时间超过1000小时/年。
  正常运行时,在可能出现爆炸性气体环境的场所,危险环境的存在时间在10~1000小时/年之间。
  正常运行时,不可能出现爆炸性气体环境。如果偶尔发生,且只存在很短时间,则危险环境存在时间不超过10小时/年。
  这里的“正常运行”是指正常的启动、运行、停车、易燃产品的装卸、封闭容器盖的打开和关闭,以及安全阀、排放阀和所有工厂设备在其设计参数内工作的状态。
4.气体组和温度组
  对于II类爆炸性气体环境,根据爆炸性气体混合物的最大试验安全间隙或最小点火电流比,将爆炸性气体分为A、B、C三组。气体分组和着火温度与一定环境温度和压力下可燃气体和空气的混合浓度有关。
  温度组是指在爆炸环境中使用的电气设备按其最高表面温度分组。最高表面温度是指电气设备在规定范围内最不利的运行条件下工作时,电气设备的任何表面或任何可能在周围爆炸环境中点燃的看不见的电气设备所达到的最高温度。
  电压小于1.2V、电流小于0.1A、能量小于20微焦或功率小于25mw的电气设备,经防爆检验部门认可后,可直接用于工厂和煤矿井下的爆炸性气体环境。
5.防爆的基本原则
  现代工业生产中使用的可燃物种类繁多,数量巨大,生产工艺复杂,需要根据不同情况采取各种相应的防护措施。从爆炸破坏力的形成来看,爆炸一般需要满足五个条件:
(1)提供能量的可燃物质(释放源);
  (2)助燃用助燃剂(氧化剂);
  (3)可燃材料和助燃剂的均匀混合;
  (4)将混合物置于相对封闭的空间(围栏)中;
  (5)有足够能量的点火源。
  上述条件中的点火源、可燃物质、助燃剂是燃烧爆炸的三要素。防爆技术就是根据这些爆炸条件采取相应的技术措施和管理措施,达到预防事故的目的。
6.抑制可燃浓度
  爆炸强度与爆炸性混合物的浓度密切相关。爆炸强度与浓度之间的关系类似于正周期的正弦曲线。浓度过低或过高都不会发生爆炸。这两点称为爆炸下限浓度和爆炸上限浓度。在爆炸下限浓度以下,混合物不能被点燃,是因为可燃物质的热值太低,不能维持火焰在混合物中传播所需的最低温度。如果浓度逐渐升高并超过爆炸上限浓度,虽然可燃物质增加,但助燃的氧气浓度低于化学计量值,不能满足混合物完全燃烧的需要,不会发生爆炸。
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