付君山 寧劍平
由于軍械倉庫儲存著彈藥,及其它爆炸危險(xiǎn)物品。電氣設(shè)備中產(chǎn)生的熱量、電火花、電弧往往是引發(fā)火災(zāi),爆炸事故的重要因素之一。防爆電氣設(shè)備作為在危險(xiǎn)環(huán)境中安全使用而不會引起燃爆事故的特種設(shè)備,它的正確選型是用好防爆電氣設(shè)備,確保倉庫物質(zhì)安全的必要條件。
本文通過對國內(nèi)現(xiàn)行多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的深入學(xué)習(xí),根據(jù)后方軍械倉庫的特點(diǎn),結(jié)合自已的一些工作實(shí)踐,從多方面闡述了后方軍械倉庫防爆電氣設(shè)備的選型。
一、防爆電氣設(shè)備選型的一般原則
1、爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)電氣設(shè)備的選擇應(yīng)與該區(qū)域的分區(qū)級別、防爆結(jié)構(gòu)的要求和電氣設(shè)備的種類相適應(yīng)。
2、選用的防爆電氣設(shè)備的組別和級別不應(yīng)低于該區(qū)域內(nèi)爆炸混合物的組別和級別。當(dāng)存在2種以上爆炸危險(xiǎn)物質(zhì)時(shí),應(yīng)按危險(xiǎn)程度較高的組別和級別選用防爆電氣設(shè)備。
3、在爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi),電氣設(shè)備應(yīng)符合周圍其它環(huán)境條件,如:散熱、機(jī)械損傷、防水防潮等。同時(shí)不能降低其防爆性能。
二、后方軍械倉庫危險(xiǎn)環(huán)境等級劃分
為了正確選擇防爆電氣設(shè)備,首先必須明確其危險(xiǎn)環(huán)境的等級劃分。危險(xiǎn)環(huán)境按其內(nèi)部存放物質(zhì)的危險(xiǎn)性和電氣裝置原因引起燃燒爆炸事故的可能大小,以及后果的嚴(yán)重程度,由高到低劃為I級、II級和III級三個(gè)危險(xiǎn)等級。
1、危險(xiǎn)等級為I級的區(qū)域:正常情況下容易出現(xiàn)爆炸性混合物。由于電氣裝置原因,容易引起燃燒爆炸事故。
如:存放無金屬外殼包裝的各種炸藥,黑火藥、煙火藥和發(fā)射藥的庫房;危險(xiǎn)品庫房。
2、危險(xiǎn)等級為II級的區(qū)域:正常情況下可能出現(xiàn)爆炸性混合物,由于電氣裝置的原因,較易引起燃燒爆炸事故,事故后果嚴(yán)重。如:存放含磷燃燒彈、發(fā)煙彈的庫房;各種火工品、導(dǎo)火索、導(dǎo)爆索的庫房;存放裝有電發(fā)火裝置的炮彈、火箭彈的庫房。
3、危險(xiǎn)等級為III級的區(qū)域:正常情況下不易出現(xiàn)或即使出現(xiàn),也是短時(shí)間存在爆炸性混合物,由于電氣裝置的原因有可能引起燃燒爆炸事故。
如:除I、II級場所外,儲存各種炮彈、火箭彈、手榴彈和槍彈的庫房;鐵路專用線裝卸站臺。
三、防爆電氣設(shè)備的防爆型式
防爆電氣設(shè)備的防爆型式是指防止電氣設(shè)備引起周圍爆炸物質(zhì)環(huán)境點(diǎn)然而采取的特定措施。深入理解防爆電氣設(shè)備的防爆型式是我們搞好防爆電氣設(shè)備選型的重要基礎(chǔ)。
1、隔爆型“d”:具有隔爆外殼,能承受通過外殼任何接合面或結(jié)構(gòu)間隙滲透到外殼內(nèi)部的可燃性混合物在內(nèi)部爆炸而不損壞,并且不會引起外部由一種或多種物質(zhì)形成的爆炸環(huán)境的點(diǎn)燃。
它要求設(shè)備的外殼有足夠的強(qiáng)度,隔爆接合面符合設(shè)計(jì)要求,外殼裸露部份的最高溫度不得高于環(huán)境中爆炸性物質(zhì)的引燃引爆溫度。隔爆型電氣設(shè)備安全性較高,可用于I、II級危險(xiǎn)場所。
2、增安型“e”:在正常運(yùn)行條件下,不會產(chǎn)生電弧、火花或危險(xiǎn)溫度的電氣設(shè)備。進(jìn)一步采取措施,提高其安全程度,防止電氣設(shè)備產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度、電弧和火花可能性的防爆形式。其設(shè)備外殼的防護(hù)等級要求不低于IP54。增安型防爆電氣設(shè)備價(jià)格適中,可用于I、II級危險(xiǎn)場所。
3、本質(zhì)安全型“i”:在規(guī)定的試驗(yàn)條件(包括正常工作和規(guī)定的故障條件)下的任何電火花或任何熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃規(guī)定的爆炸性物質(zhì)環(huán)境的電氣設(shè)備。
它是由本質(zhì)安全電路構(gòu)成的電氣設(shè)備。本質(zhì)安全電路是指設(shè)備的內(nèi)外電路,通過點(diǎn)火試驗(yàn)或經(jīng)驗(yàn)方法確認(rèn)其在正常運(yùn)行情況下,以及發(fā)生事故時(shí)所產(chǎn)生的火花和危險(xiǎn)溫度都不會引燃引爆爆炸物質(zhì)的一種防爆結(jié)構(gòu)。
本質(zhì)安全型電氣設(shè)備按其使用場所和安全程度又分為“ia”和“ib”等級,ia級的安全程度高于ib級;外殼的防護(hù)等級不應(yīng)低于Ip54。本質(zhì)安全型電氣設(shè)備可用于I、II級危險(xiǎn)場所。
4、正壓外殼型“p”:具有正壓外殼,保持內(nèi)部保護(hù)氣體(空氣或惰性氣體)的壓力高于外部大氣壓力,以阻止外部爆炸性氣體進(jìn)入殼內(nèi),避免火花或高溫引燃的電氣設(shè)備??捎糜贗、II級危險(xiǎn)場所。
5、油浸型“o”:將電氣設(shè)備或電氣設(shè)備的部件整個(gè)浸在保護(hù)液中,使設(shè)備不能夠點(diǎn)燃液面上或外殼外面的爆炸性物質(zhì)。它要求使用絕緣性優(yōu)良的絕緣油,同時(shí)設(shè)備外殼應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。要求外殼防護(hù)等級最低為IP66。這種防爆構(gòu)造多用于開關(guān)等工作中經(jīng)常產(chǎn)生火花及有活動部件的電器設(shè)備。
6、充沙型“q”:將能點(diǎn)燃爆炸性物質(zhì)的導(dǎo)電部件固定在適當(dāng)?shù)奈恢蒙?,且完全埋入填充材料(石英或玻璃顆粒)中,以防止點(diǎn)燃外部爆炸性物質(zhì)環(huán)境。
充沙型防爆電氣設(shè)備對于所充砂粒的材質(zhì)、粒徑及性質(zhì)等有嚴(yán)格要求,對砂層厚度、外殼強(qiáng)度等也有明確規(guī)定,否則將起不到防爆作用。其外殼的防護(hù)等級須不低于IP54。
7、無火花型“n”:在正常運(yùn)行條件下不產(chǎn)生電弧或火花,也不產(chǎn)生能夠點(diǎn)燃周圍爆炸性物質(zhì)的高溫表面或灼熱點(diǎn),而且一般也不會發(fā)生有點(diǎn)燃作用故障的電氣設(shè)備。這種防爆構(gòu)造的電氣設(shè)備價(jià)格比較便宜,但安全性較低,一般多用于電機(jī)以外的其他無火花型電氣設(shè)備上。
8、澆封型“m”:澆封型防爆型式是將可能產(chǎn)生引起爆炸性混合物爆炸的火花、電弧或危險(xiǎn)溫度部分的電氣部件,澆封在澆封劑(復(fù)合物)中,使它不能點(diǎn)燃周圍爆炸性混合物。
采用澆封措施,可防止電氣元件短路,固化電氣絕緣,避免了電路上的火花以及電弧和危險(xiǎn)溫度等引燃源的產(chǎn)生,防止了爆炸性混合物的侵入。該類設(shè)備適用于I、II級場所。
9、粉塵防爆型“DIP”:采用限制外殼最高表面溫度和采用“塵密”或“防塵”外殼來限制粉塵進(jìn)入,以防止可燃性粉塵點(diǎn)燃。
按設(shè)備采用外殼防塵結(jié)構(gòu)的差別將設(shè)備分為A型設(shè)備或B型設(shè)備。該類設(shè)備適用于II級防爆場所,其外殼防護(hù)等級應(yīng)為IP6X。
四、防爆電氣設(shè)備的類別、級別與溫度組別
防爆電氣設(shè)備按其使用場所分為兩類:
I類:煤礦井下用電氣設(shè)備。
II類:除煤礦井下用電氣設(shè)備以外的電氣設(shè)備(工廠用電氣設(shè)備)。
II類電氣設(shè)備按其適用于爆炸性氣體混合物的最大試驗(yàn)安全間隙或最小點(diǎn)燃電流比分為A、B、C三級,并按其最高表面溫度分為T1-T6 6組,如表1-1和表2-2.
五、防爆電氣設(shè)備的防爆標(biāo)志
防爆標(biāo)志的主要內(nèi)容有防爆電氣設(shè)備的防爆類型,使用場所類別、最小點(diǎn)燃電流比級別和溫度組別。從標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容看,一個(gè)完整的防爆電氣標(biāo)志,基本反映了一種電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)性能與適用場所。它使人們對防爆電氣設(shè)備的選型更加方便快捷。
六、后方軍械倉庫防爆電氣設(shè)備選型要求
1、危險(xiǎn)等級為I級的區(qū)域一般不應(yīng)安裝電氣設(shè)備,特殊情況僅可安裝監(jiān)視用的傳感器、儀表,且選型應(yīng)符合防爆設(shè)備要求。電氣照明宜采用密閉防爆投光燈,投光燈距其外墻的距離不宜小于3米。
2、危險(xiǎn)等級為II級的區(qū)域電氣設(shè)備可采用粉塵防爆型電氣設(shè)備,外殼防護(hù)等級為IP6X。亦可采用II類隔爆型B級、本質(zhì)安全型、增安型等防爆電氣設(shè)備,以及由這幾種組成的復(fù)合型防爆電氣設(shè)備。
3、危險(xiǎn)等級為III級的區(qū)域,防爆電氣設(shè)備的防護(hù)等級不應(yīng)小于IP54,電動機(jī)應(yīng)采用封閉型防爆電機(jī)。
4、所有危險(xiǎn)場所內(nèi)的防爆電氣設(shè)備的外殼溫度不應(yīng)超過135℃。
5、危險(xiǎn)區(qū)域的防爆電氣設(shè)備,需有過載、短路、漏電等保護(hù)措施。
七、后方軍械倉庫防爆電氣設(shè)備選型實(shí)例
某后方軍械倉庫(洞庫)危險(xiǎn)區(qū)域以II、III級為主,I級為輔。倉庫(洞庫)在防爆線路設(shè)計(jì)與改造施工過程中,對常用防爆電氣設(shè)備做了如下選型:
1、BXMD防爆照明、動力綜合配電箱
箱體為鑄鋁合金、模塊化設(shè)計(jì),腔內(nèi)裝有小型斷路器、防爆插座、雙向轉(zhuǎn)換開關(guān)(便于照明分段雙向控制),具有過載、短路、漏電等保護(hù)功能。該配電箱防爆標(biāo)志為:ExdeIIBT6,屬于II類(除煤礦井下使用外的其它爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備)B級防爆電氣設(shè)備。溫度組別T6,殼體防護(hù)等級IP65,它采用了隔爆、增安的復(fù)合型防爆型式,大大增加了安全性。(相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)詳見:GB3836-2010 、GJB2268A-2002)。
2、BPY防爆熒光照明燈
額定電壓:AC220V/50HZ,功率1×40W,引入口規(guī)格G3/4;鋼化玻璃罩帶鍍鋅防護(hù)網(wǎng);防腐等級WF,防護(hù)等級IP65;其防爆標(biāo)志為ExdeIIBT6,防爆型式采用了隔爆增安復(fù)合型,它是一種II類B級,溫度組別為T6的防爆照明設(shè)備。
(相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)詳見:GB3836-2010、GJB2268A-2002)
3、防爆型通風(fēng)機(jī)
通風(fēng)機(jī)的防爆主要是其工作電機(jī)的防爆。它的防爆標(biāo)志為ExdeIIBT4,同樣采用了復(fù)合型的防爆型式,它的主體防爆型式為隔爆型,同時(shí)增加了另一種防爆型式增安型。這是一種II類B級主體隔爆型并有增安接線盒,溫度組別為T4的防爆電機(jī)。當(dāng)然防爆通風(fēng)機(jī)在材料及機(jī)械部分還有其它要求,這里不作陳述(相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)詳見:GB3836-2010、GJB2268A-2002)。
4、BEM防爆風(fēng)幕機(jī)
相關(guān)參數(shù):機(jī)身尺寸(2000×196×160)mm,電源220V 50HZ,電機(jī)功率200W,風(fēng)速11m/s,風(fēng)量2200m3/h,噪音≤58db。
安裝方式:橫向兩臺并排(洞庫寬度)
防爆標(biāo)志:ExdIIBT4 Gb。風(fēng)幕機(jī)采用了隔爆的防爆型式,屬II類B級防爆電氣設(shè)備。溫度組別為T4,保護(hù)等級為Gb(相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)詳見:GB3836-2010、GJB2268A-2002)。
5、BCF-3.75防爆除濕機(jī)
相關(guān)參數(shù):電源220V 50HZ,輸入電流6A,輸入功率1320W;
除濕量90升/天(30℃/80%環(huán)境);適用范圍60平方米/臺,層高3m;除霜方式為環(huán)境低于5度時(shí)自動化霜;循環(huán)風(fēng)量1000立方米/小時(shí);排水方式為水管排水;使用環(huán)境溫度5℃-38℃,壓縮機(jī)保護(hù)三分鐘延時(shí)啟動,尺寸(480×420×960)mm,重量35kg,防爆標(biāo)志:Exd ib mb IIC T4。
該機(jī)采用了隔爆型、本質(zhì)安全型、澆封型等組成的復(fù)合型防爆型式。該機(jī)具有較高的防爆級別IIC,溫度組別為T4。(相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)詳見:GB3836-2010、GJB2268A-2002)。
6、PX-PSA防爆型人體靜電釋放器
(1)相關(guān)參數(shù)
工作電源:高性能內(nèi)置鋰電池;休眠電流:<50uA;
工作電流:<5mA;工作溫度:-20℃-40℃;響應(yīng)時(shí)間:<1S;
接地電阻:<55Ω;耐靜電壓:±20KV;報(bào)警方式:聲光報(bào)警。
(2)防爆標(biāo)志
其防爆標(biāo)志為ExiaIIC T4 Ga從防爆標(biāo)志看,它具有本質(zhì)安全型ia級防爆型式,是II類防爆電氣設(shè)備中等級最高的C級。它的溫度組別為T4,設(shè)備的保護(hù)級別為Ga。整體安全性較高。
(相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)詳見:GB3836-2010、GJB2268A-2002)
參考文獻(xiàn)
(1)GB3836.1-2000《爆炸性環(huán)境用電氣設(shè)備第1部分:通用要求》
(2)GB12476.1-90《爆炸性粉塵環(huán)境用防爆電氣設(shè)備粉塵防爆電氣設(shè)備》
(3)GJB2268A-2002《后方軍械倉庫電氣防爆技術(shù)要求》