安全生產技術精講班第11講講義
機械電氣防火防爆安全技術
【大綱考試內容要求】：
1.熟悉機械電氣火災事故發生的原因；
2.掌握防止機械電氣火災事故的措施。
3.了解與機械電氣安全相關的技術規程、規範及標準。
【教材內容】：
第四節機械電氣防火防爆安全技術
火災和**往往造成重大的人員**和巨大的經濟損失。機電裝置，特別是電氣裝置**成災的事例是很多見的。電氣原因造成火災事故僅次於一般明火造成的火災事故，居第二位。
一、引燃源(一)電氣引燃源1.危險溫度
電氣裝置執行時發熱和溫度都限制在一定範圍內，但在異常情況下可能產生危險溫度。1)過熱產生的危險溫度
(1)短路。發生短路時，電流增大為正常時的數倍乃至數十倍，而產生的熱量又與電流的平方成正比，使得溫度急劇上公升，產生危險溫度。雷電放電電流極大，有類似短路電流但比短路電流更為強烈的熱效應，也可產生危險溫度。
(2)接觸不良。不可拆卸的接點連線不牢、焊接不良或接頭處夾有雜物，可拆卸的接頭連線不緊密或由於振動而鬆動，可開閉的觸頭沒有足夠的接觸壓力或表面粗糙不平等，均可能增大接觸電阻，產生危險溫度。特別是不同種類金屬連線處，由於二者的理化效能不同，連線將逐漸惡化，產生危險溫度。
(3)嚴重過載。過載量太大或過載時間太長，可產生危險溫度。
(4)鐵芯過熱。電氣裝置鐵芯短路、線圈電壓過高、通電後不能吸合，可產生危險溫度。
(5)散熱失效。電氣裝置散熱油管堵塞、通風道堵塞、安裝位置不當、環境溫度過高或距離外界熱源太近，使散熱失效，可產生危險溫度。
(6)接地及漏電。接地電流和集中在某一點的漏電電流，可引起區域性發熱，產生危險溫度。(7)機械故障。電動機、接觸器被卡死，電流增加數倍，可產生危險溫度。
(8)電壓波動太大。電壓過高，除使鐵芯發熱增加外，對於恆電阻負載，還會使電流增大，增加發熱；電壓過低，除使電磁鐵吸合不牢或吸合不上外，對於恆功率負載，還會使電流增大，增加發熱。兩種情況都可產生危險溫度。
2)電熱器具和照明燈具的危險溫度
電爐、電烘箱、電熨斗、電烙鐵、電褥子等電熱器具和照明器具的工作溫度較高。電爐電阻絲的工作溫度達800℃，電熨斗和電烙鐵的工作溫度達500~600℃，100w白熾燈泡表面溫度達170～220℃，1000w滷鎢燈表面溫度達500～800℃等。上述發熱部件緊貼可燃物或離可燃物太近，即可能會引燃成災。
白熾燈泡燈絲溫度高達2000～3000℃，當燈泡爆碎時，熾熱的鎢絲落到可燃物上，也會引起燃燒。燈座內接觸不良會造成過熱，日光燈鎮流器散熱不良也會造成過熱，都可能引燃成災。2．電火花和電弧
電火花是電極間的擊穿放電；大量電火花匯集起來即構成電弧。電弧溫度高達8000℃。電火花和電弧不僅能引起可燃物燃燒，還能使金屬熔化、飛濺，構成二次引燃源。
電火花分為工作火花和事故火花。工作火花指電氣裝置正常工作或正常操作過程中產生的電火花。例如，刀開關、斷路器、接觸器、控制器接通和斷開線路時會產生電火花；插銷拔出或插入時產生的火花；直流電動機的電刷與換向器的滑動接觸處、繞線式非同步電動機的電刷與滑環的滑動接觸處也會產生電火花等。
事故火花是線路或裝置發生故障時出現的電火花，包括短路、漏電、鬆動、接地、斷線、分離時形成的電火花及變壓器、多油斷路器等高壓電氣裝置絕緣表面發生的閃絡等。事故火花還包括由外部原因產生的雷電火花、靜電火花、電磁感應火花等。(二)非電氣引燃源1．明火
打火機、火柴和菸頭，電爐、燃油爐、燃氣爐，焊接與切割等均能產生明火。2高熱物體及高溫表面
包括高溫蒸氣管道表面，高溫氣體，液體管道及熱交換器的金屬表面，高溫管道的托樑、滑板及軌道，加熱爐、乾燥爐爐壁等。
3．自燃發熱及化學反應熱
包括氧化反應發熱(如油浸物自燃發熱、煤自燃發熱)，氧化反應發熱，發酵發熱等。4衝擊和摩擦
包括飛散物的衝擊，掉落物、倒塌物的撞擊，氣鎚的衝擊，制動器的摩擦等。5．絕熱壓縮
關閉壓縮機的排水閥等操作可導致絕熱壓縮。6．光線
紫外線和紅外線有很高的熱效應。玻璃瓶、金色缸、櫥窗等的聚焦作用能產生很高的溫度。【例題】以下屬於事故火花的是：____。a．漏電火花
b．接觸器斷開線路時產生的電火花
c．繞線式非同步電動機的電刷與滑環的滑動接觸處產生的電火花d．雷電火花e.電磁感應火花【答案】ade
危險物質和危險環境
二、危險物質和危險環境(一)危險物質
**危險物質分為以下三類：i類；礦井甲烷；
ⅱ類：**性氣體、蒸氣、薄霧；ⅲ類：**性粉塵、纖維。
**性氣體、蒸氣按引燃溫度分為6組(表l—9)。**性粉塵、纖維按引燃溫度分為3組(表1—10)。表1一9氣體、蒸氣、薄霧按引燃溫度分組
組別引燃溫度/℃
t1＞450
t2t3t4t5t6
450≥t＞300300≥t＞200200≥t＞135135≥t＞100100≥t＞85表1-10粉塵、纖維按引燃溫度分組
組別引燃溫度/℃
t1＞270
t2t3
270≥t＞200200≥t＞140
**性氣體、蒸氣按最小點燃電流比和最大試驗安全間隙分為ⅱa級、ⅱb級、ⅱc級。**性粉塵、纖維按其導電性和**性分為ⅲa級和ⅲb級。(二)危險環境
1．氣體、蒸氣**危險環境
(1)0區是指正常執行時連續出現或長時間出現或短時間頻繁出現的**性氣體、蒸氣或薄霧的區域。除了裝有危險物質的封閉空間(如密閉的容器、貯油罐等內部氣體空間)外，很少存在0區。
(2)1區是指正常執行時可能出現(預計週期性出現或偶然出現)的**性氣體、蒸氣或薄霧的區域。
(3)2區是指正常執行時不出現，即使出現也只可能是短時間偶然出現的**性氣體、蒸氣或薄霧的區域。2．粉塵、纖維**危險環境
(1)10區是指正常執行時連續或長時間或短時間頻繁出現**性粉塵、纖維的區域。
(2) 11區是指正常執行時不出現，僅在不正常執行時短時間偶然出現**性粉塵、纖維的區域。3火災危險環境
火災危險環境分為21區、22區和23區，分別是有閃點高於環境溫度的可燃液體、懸浮或堆積狀的可燃粉體或纖維和可燃固體存在，且在數量和配置上能引起的火災危險的環境。
防火防爆技術
三、防火防爆技術(一)通用防火防爆技術1.限制形成**性混合物
包括採取密閉作業、防止洩漏、防止可燃物堆積等措施2．使用安全裝置
包括成分控制裝置、溫度控制裝置、阻火器、水封、安全閥、逆止閥、壓力表、緊急停車裝置、監測裝置、訊號裝置、報警裝置等自動裝置。3．消除點火源
包括控制各種引燃源的措施。4．惰化和稀釋
包括用n2，co：等代替空氣，強化通風等措施。5．耐燃結構和抗爆結構
包括建築的耐燃結構，容器和裝置的抗爆結構。6．隔離和間距
包括防油堤、防爆牆等設施及保持防火、防爆間距。7．洩壓
包括容器、廠房的洩壓、洩爆設計。(二)電氣防爆1.防爆電氣裝置
1)防爆電氣裝置型別
防爆型電氣裝置有隔爆型(標誌d)、增安型(標誌e)、充油型(標誌o)、充砂型(標誌q)、本質安全型(標誌i)、正壓型(標誌p)、無火花型(標誌n)和特殊型(標誌s)裝置。例如dⅱbt4是隔爆型、ⅱb級、t4組的防爆型電氣裝置。
2)危險環境的電氣裝置選型
應根據電氣裝置安裝環境的型別和等級、電氣裝置的種類選用防爆型電氣裝置。所選用的防爆電氣裝置的級別和組別不應低於該環境內**性混合物的級別和組別,典型例子見表1—11至表1—13。
表l—11氣體、蒸氣危險環境電氣裝置選型
**危險環境區別
電氣裝置類別
0區全鼠籠型感應電動機
開關斷路器熔斷器控制開關及按鈕操作箱、操作櫃
固定式燈移動式燈○全○
○○△○○○△○○○
△1區全○○○○○○○○○○○
○○2區
花○本質安本質安隔爆正壓充油增安本質安隔爆正壓充油增安無火
注○表示適用，△表示盡量避免採用
表1—12粉塵、纖維危險環境電氣裝置選型
**危險環境區別
電氣裝置類別
塵密配電裝置電動機
鼠籠型帶電刷
電器和儀固定安裝
表移動式攜帶式照明燈具
○○○○○○
10區正壓○○○○
充油○塵密○
○11區正壓
ip65○○○
ip54○
表1—13火災危險環境電氣裝置選型
電氣裝置類別電機電器和儀表照明燈具
固定安裝移動式和攜帶式
固定安裝移動式和攜帶式
固定安裝移動式和攜帶式接線盒
**危險環境級別
21區（h—1級）22區（h—2級）23區（h—3級）
ip44ip54
充油型ip54、ip44
保護型防塵型防塵型
防塵型ip54ip65
ip21ip54ip22ip44開啟型保護型保護型
配電裝置
2.防爆電氣線路
在**危險環境中，電氣線路安裝位置的選擇、敷設方式的選擇、導體材質的選擇、連線方法的選擇等均應根據環境的危險等級進行。1)位置選擇
應當在**危險性較小或距離釋放源較遠的位置敷設電氣線路。2)敷設方式選擇
**危險環境中電氣線路主要有防爆鋼管配線和電纜配線。3)隔離密封
敷設電氣線路的溝道以及保護管、電纜或鋼管在穿過**危險環境等級不同的區域之間的隔牆或樓板時，應採用非燃性材料嚴密堵塞。4)導線材料選擇
**危險環境危險等級1區的範圍內，配電線路應採用銅芯導線或電纜。在有劇烈振動處應選用多股銅芯軟線或多股銅芯電纜。煤礦井下不得採用鋁芯電力電纜。
**危險環境危險等級2區的範圍內，電力線路應採用截面積4mm2及以上的鋁芯導線或電纜，照明線路可採用截面積2．5 mm2。及以上的鋁芯導線或電纜。5)允許載流量
1區、2區絕緣導線截面和電纜截面的選擇，導體允許載流量不應小於熔斷器熔體額定電流和斷路器長延時過電流脫扣器整定電流的1.25倍。引向低壓籠型感應電動機支線的允許載流量不應小於電動機額定電流的1.
25倍。6)電氣線路的連線
l區和2區的電氣線路的中間接頭必須在與該危險環境相適應的防爆型的接線盒或接頭盒附近的內部。1區宜採用隔爆型接線盒，2區可採用增安型接線盒。
2區的電氣線路若選用鋁芯電纜或導線時，必須有可靠的用銅鋁過渡接頭。
安全技術規程、規範與標準
第五節安全技術規程、規範與標準
l．《機械製造企業安全質量標準化考核評級標準》(安監管管二字[2005]11號)2．《機械安全風險評價的原則》(gb／t16856---1997)
3．《機械安全機械電氣裝置第1部分：通用技術條件》(gb 5226．1—2002)4．《金屬切削工具機安全防護通用技術條件》(gb 15760---2004)
5．《機械安全機械電氣裝置第32部分：起重機械技術條件》(gb 5226．2—2002)6．《起重機械安全規程》(gb／t 6067--1985)
7．《起重機械吊具與索具安全規程》(ld48—1993)8．《鍛壓機械安全技術條件》(gb 17121)--1997)9．《冷衝壓安全規程》(gb 13887--1992)10．《剪下機械安全規程》(gb 6077--1985)11．《木工工具機安全通則》(gb 12557--2000)12．《低壓配電設計規範》(gb 50054--1995)
13．《建築物電氣裝置第4—，41部分：安全防護一電擊防護》(gb 16895 2l一200414．《電擊防護裝置和裝置的通用部分》(gb／t 17045--1997)
15．《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規範》(gb 50169--1992)16．《剩餘電流動作保護器的一般要求》(gb 6829--1995)17．《剩餘電流動作保護裝置安裝和執行》(gb 13955--2005)18．《隔離變壓器和安全隔離變壓器要求》(jis c9742--2000)19．《用電安全導則》(gb／t 13869---1992)
20．《電力變壓器第1部分總則》(gb 1094．1—1996)21．《建築物防雷設計規範》(gb 50057--2000)
22．《石油與石油設施雷電安全規範》(gb 15599--1995)23．《防止靜電事故通用導則》(gb 12158--1990)
24．《**和火災危險環境電力裝置設計規範》(gb 50058--1992)
【例題】**性氣體、蒸氣按最小點燃電流比和____分為ⅱa級、ⅱb級、ⅱc級。a．導電性b．**性c．引燃溫度d．最大試驗安全間隙【答案】：d【補充材料】
各種防爆型別電氣裝置的型別如下：
(1)隔爆型電氣裝置(d)——具有隔爆外殼的電氣裝置，是指把能點燃**性混合物的部件封閉在乙個外殼內，該外殼能承受內部**性混合物的**壓力並阻止向周圍的**性混合物傳爆的電氣裝置。
(2)增安型電氣裝置(e)——正常執行條件下，不會產生點燃**性混合物的火花或危險溫度，並在結構上採取措施，提高其安全程度，以避免在正常和規定過載條件下出現點燃現象的電氣裝置。
(3)本質安全型電氣裝置(i)——在正常執行或在標準試驗條件下所產生的火花或熱效應均不能點燃**性混合物的電氣裝置。
(4)正壓型電氣裝置(p)——具有保護外殼，且殼內充有保護氣體，其壓力保持高於周圍**性混合物氣體的壓力．以避免外部**性混合物進入外殼內部的電氣裝置。
(5)充油型電氣裝置(0)——全部或某些帶電部件浸在油中使之不能點燃油麵以上或外殼周圍的**性混合物的電氣裝置。
(6)充砂型電氣裝置(q)——外殼內充填細顆粒材料，以便在規定使用條件下，外殼內產生的電弧、火焰傳播，殼壁或顆粒材料表面的過熱溫度均不能夠點燃周圍的**性混合物的電氣裝置。
(7)無火花型電氣裝置(n)——在正常執行條件下不產生電弧或火花，也不產生能夠點燃周圍**性混合物的高溫表面或灼熱點，且一般不會發生有點燃作用的故障的電氣裝置。
(8)防爆特殊型(s)——電氣裝置或部件採用gb 3836—83未包括的防爆型式時，由主管部門制定暫行規定。送勞動人事部備案，並經指定的鑑定單位檢驗後，按特殊電氣裝置「s」型處置。
(9)粉塵防爆型——為防止**粉塵進入裝置內部，外殼的接合面應緊固嚴密，並須加密封墊圈，轉動軸與軸孔間要加防塵密封。
粉塵沉積有增溫引燃作用，要求裝置的外殼表面光滑、無裂縫、無凹坑或溝槽，並具有足夠的強度。
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