1、4.4 防止电气火花防止电气火花 2 主要内容主要内容4.4.1 电火花与电弧4.4.2 爆炸危险场所危险区域划定4.4.3 电气防爆的原理4.4.4 防爆电气设备分类、特性及选型4.4.5 动力、电气线路、照明及油开关防火防爆措施4.4.6 变压器防火防爆措施 参照的国标参照的国标4.4 防止电气火花防止电气火花 3 电极之间、或带电体与导体之间被电压击穿，电极之间、或带电体与导体之间被电压击穿，空气被电离形成短暂的电流通路，即为放电并空气被电离形成短暂的电流通路，即为放电并产生电火花；产生电火花；电弧是由大量密集的电火花汇集而成电弧是由大量密集的电火花汇集而成?电火花的温度都很高，特别是电
2、弧，其温度可电火花的温度都很高，特别是电弧，其温度可高达高达3000300060006000，可熔化金属。，可熔化金属。在有爆炸危险的场所内，电火花的产生将会引在有爆炸危险的场所内，电火花的产生将会引起可燃物燃烧或爆炸，易燃易爆物质存在的场起可燃物燃烧或爆炸，易燃易爆物质存在的场所，一个电火花即可造成事故。所，一个电火花即可造成事故。4.4 防止电气火花防止电气火花 4电火花可分为电火花可分为工作电火花工作电火花和和事故电火花事故电火花两类。两类。工作电火花工作电火花是指电气设备正常运行时产生的火是指电气设备正常运行时产生的火花。花。如直流电机电刷与整流子滑动接触处、如直流电机电刷与整流子滑动
3、接触处、交流电机电刷与滑环接触部位电刷后面的微小交流电机电刷与滑环接触部位电刷后面的微小火花；火花；开关或接触器开合时的火花；开关或接触器开合时的火花；插头拔出或插入插座时的火花等。插头拔出或插入插座时的火花等。4.4 防止电气火花防止电气火花 5 事故电火花事故电火花是指线路或设备故障时出现的火花，是指线路或设备故障时出现的火花，如短路、绝缘损坏和导电连接松脱时的火花；如短路、绝缘损坏和导电连接松脱时的火花；过电压放电火花；过电压放电火花；保险丝熔断时的火花；保险丝熔断时的火花；静电火花；静电火花；感应电火花等。感应电火花等。4.4 防止电气火花防止电气火花 6 一般的电气设备很难完全避免电
4、火花的一般的电气设备很难完全避免电火花的产生，因此在有火灾爆炸危险的场所必产生，因此在有火灾爆炸危险的场所必须根据物质的危险特性正确选用不同的须根据物质的危险特性正确选用不同的防爆电气设备。防爆电气设备。4.4 防止电气火花防止电气火花 7 在有爆炸危险的环境区域内，由于在有爆炸危险的环境区域内，由于爆炸爆炸性物质性物质出现的出现的频度频度、持续时间持续时间和和危险程危险程度度的不同，为便于选择合适的防爆电气的不同，为便于选择合适的防爆电气设备和进行爆炸性环境的电力设计，对设备和进行爆炸性环境的电力设计，对气体、粉尘和火灾危险环境按气体、粉尘和火灾危险环境按爆炸和爆炸和火灾危险环境电力装置设计
5、 规 范火灾危险环境电力装置设计 规 范（GB50058-92GB50058-92）的规定进行危险区域划）的规定进行危险区域划分。分。4.4 防止电气火花防止电气火花 8（1 1）爆炸性气体环境危险区域划分）爆炸性气体环境危险区域划分（2 2）爆炸性粉尘环境危险区域划分）爆炸性粉尘环境危险区域划分（3 3）火灾危险环境区域划分）火灾危险环境区域划分4.4 防止电气火花防止电气火花 9 0级区域（简称级区域（简称0区）：区）：除了封闭的空间，如密闭的气体容器、储油罐等内部除了封闭的空间，如密闭的气体容器、储油罐等内部气体空间外，气体空间外，0区很少存在；区很少存在；高于爆炸上限的混合物环境或有空
6、气进入时可能使其高于爆炸上限的混合物环境或有空气进入时可能使其达到爆炸极限的环境，应划为达到爆炸极限的环境，应划为0区。区。4.4 防止电气火花防止电气火花 10 1级区域（简称级区域（简称1区）：区）：例如：例如：油桶、油罐、油槽灌注易燃液体时的开口部位附近区域；油桶、油罐、油槽灌注易燃液体时的开口部位附近区域；泄压阀、排气阀、呼吸阀、阻火器等爆炸性气体排放口附近空间；泄压阀、排气阀、呼吸阀、阻火器等爆炸性气体排放口附近空间；浮顶储罐的浮顶上空间；浮顶储罐的浮顶上空间；无良好通风的室内有可能释放、积聚形成爆炸性混合物的区域；无良好通风的室内有可能释放、积聚形成爆炸性混合物的区域；洼坑、沟槽等
7、阻碍通风，爆炸性气体混合物易于积聚的场所。洼坑、沟槽等阻碍通风，爆炸性气体混合物易于积聚的场所。4.4 防止电气火花防止电气火花 11 2级区域（简称级区域（简称2区）区）：例如：例如：有可能由于腐蚀、陈旧等原因致使设备、容器破损而有可能由于腐蚀、陈旧等原因致使设备、容器破损而泄漏出危险物料的区域；泄漏出危险物料的区域；因误操作或因异常反应形成高温、高压，有可能泄漏因误操作或因异常反应形成高温、高压，有可能泄漏出危险物料的区域；出危险物料的区域；由于通风设备发生故障，爆炸性气体有可能积聚形成由于通风设备发生故障，爆炸性气体有可能积聚形成爆炸性混合物的区域。爆炸性混合物的区域。4.4 防止电气火
8、花防止电气火花 12“”包括正常开车、停车和运转包括正常开车、停车和运转（如敞开卸料、装料等），也包括设备（如敞开卸料、装料等），也包括设备和管线允许的正常泄漏在内；和管线允许的正常泄漏在内；“”包括装置损坏、误操作、包括装置损坏、误操作、维修不当及装置的拆卸、检修等。维修不当及装置的拆卸、检修等。4.4 防止电气火花防止电气火花 13 油罐车卸汽油时爆炸危险区域划分应符合下列油罐车卸汽油时爆炸危险区域划分应符合下列规定：规定：1 1 油罐车内部的油品表面以上空间划分为油罐车内部的油品表面以上空间划分为0 0区。区。2 2 以通气口为中心，半径为以通气口为中心，半径为1.5m1.5m的球形空间
9、和以的球形空间和以密闭卸油口为中心，半径为密闭卸油口为中心，半径为0.5m0.5m的球形空间划为的球形空间划为1 1区。区。3 3 以通气口为中心，半径为以通气口为中心，半径为3m3m的球形并延至地面的球形并延至地面的空间和以密闭卸油口为中心，半径为的空间和以密闭卸油口为中心，半径为1.5m1.5m的球形并的球形并延至地面的空间划为延至地面的空间划为2 2区。区。4.4 防止电气火花防止电气火花 14油罐车卸汽油时爆炸危险区域划分油罐车卸汽油时爆炸危险区域划分4.4 防止电气火花防止电气火花 15 埋地卧式汽油储罐爆炸危险区域划分应符合下列规定：埋地卧式汽油储罐爆炸危险区域划分应符合下列规定：
10、1 1 罐内部油品表面以上的空间划为罐内部油品表面以上的空间划为0 0区。区。2 2 人孔（阀）井内部空间、以通气管管口为中心，人孔（阀）井内部空间、以通气管管口为中心，半径为半径为1.5m(0.75m)1.5m(0.75m)的球形空间和以密闭卸油口为中心，的球形空间和以密闭卸油口为中心，半径为半径为0.5m0.5m的球形空间划为的球形空间划为1 1区。区。3 3 距人孔（阀）井外边缘距人孔（阀）井外边缘1.5m1.5m以内，自地面算起以内，自地面算起lmlm高的圆柱形空间、以通气管管口为中心，半径为高的圆柱形空间、以通气管管口为中心，半径为3m(2m)3m(2m)的球形空间和以密闭卸油口为中
11、心，半径为的球形空间和以密闭卸油口为中心，半径为1.5m1.5m的球的球形并延至地面的空间划为形并延至地面的空间划为2 2区。区。4.4 防止电气火花防止电气火花 16埋地卧式汽油储罐爆炸危险区域划分埋地卧式汽油储罐爆炸危险区域划分 4.4 防止电气火花防止电气火花 17 以放散管管口为中心，半径为以放散管管口为中心，半径为3m的球形空间和距储气瓶组壳体（储的球形空间和距储气瓶组壳体（储气井气井4.5m以内并延至地面的空间划为以内并延至地面的空间划为2区。区。室外或棚内压缩天然气储气瓶组（储气井）室外或棚内压缩天然气储气瓶组（储气井）爆炸危险区域划分爆炸危险区域划分 4.4 防止电气火花防止电
12、气火花 18 10 10级区域（简称级区域（简称1010区）：区）：1111级区域（简称级区域（简称1111区）：区）：4.4 防止电气火花防止电气火花 根据可燃性粉尘空气混合物出现的频率和持续时间及粉尘层厚度分区 在正常运行过程中可燃性粉尘连续在正常运行过程中可燃性粉尘连续出现或经常出现，其数量足以形成可燃出现或经常出现，其数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物和或可能形成无法性粉尘与空气混合物和或可能形成无法控制和极厚的粉尘层的场所及容器内部控制和极厚的粉尘层的场所及容器内部。在正常运行过程中，可能出现的粉在正常运行过程中，可能出现的粉尘数量足以形成可燃性粉尘与空气混合尘数量足以形成可燃性粉尘
13、与空气混合物但未划入物但未划入20区的场所。该区域包括：区的场所。该区域包括：与充入或排放粉尘点直接相邻的场所、与充入或排放粉尘点直接相邻的场所、出现粉尘层和正常操作情况下可能产生出现粉尘层和正常操作情况下可能产生可燃浓度的可燃性粉尘与空气混合物的可燃浓度的可燃性粉尘与空气混合物的场所。场所。在异常条件下，可燃性粉尘云偶尔在异常条件下，可燃性粉尘云偶尔出现并且只是短时间存在，或可燃性粉出现并且只是短时间存在，或可燃性粉尘偶尔出现堆积，或可能存在粉尘层并尘偶尔出现堆积，或可能存在粉尘层并且产生可燃性粉尘空气混合物的场所。且产生可燃性粉尘空气混合物的场所。如果不能保证排除可燃性粉尘堆积或粉如果不能
14、保证排除可燃性粉尘堆积或粉尘层时，则应划分为尘层时，则应划分为21区。区。22 火灾危险环境是根据火灾事故发生的可能性和火灾危险环境是根据火灾事故发生的可能性和后果，以及危险程度和物质状态的不同，按规后果，以及危险程度和物质状态的不同，按规定进行分区。定进行分区。：具有闪点高于环境温度的可燃液体，：具有闪点高于环境温度的可燃液体，在数量和配置上能引起火灾危险的环境；在数量和配置上能引起火灾危险的环境；：具有悬浮状、堆积状的可燃粉尘或：具有悬浮状、堆积状的可燃粉尘或可燃纤维，虽不可能形成爆炸性混合物，但在可燃纤维，虽不可能形成爆炸性混合物，但在数量和配置上有引起火灾危险的环境；数量和配置上有引起
15、火灾危险的环境；：具有固体状可燃物质，在数量和配：具有固体状可燃物质，在数量和配置上能引起火灾危险的环境。置上能引起火灾危险的环境。4.4 防止电气火花防止电气火花 23火灾爆炸危险区域分类汇总火灾爆炸危险区域分类汇总类别类别区域区域火灾爆炸危险环境火灾爆炸危险环境第一类第一类爆炸性气体环境爆炸性气体环境0区区连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境1区区在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境2区区在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境第二类第二类爆炸性粉尘环
16、境爆炸性粉尘环境10区区连续出现或长期出现爆炸性粉尘的环境连续出现或长期出现爆炸性粉尘的环境11区区有时会将积留下的粉尘扬起而偶然出现爆炸性粉尘混合物的环有时会将积留下的粉尘扬起而偶然出现爆炸性粉尘混合物的环境境第三类第三类火灾危险环境火灾危险环境21区区具有闪点高于环境温度的可燃液体，在数量和具有闪点高于环境温度的可燃液体，在数量和能引起火能引起火灾危险的环境灾危险的环境22区区具有悬浮状、堆积状的可燃粉尘或可燃纤维，虽不能形成爆炸具有悬浮状、堆积状的可燃粉尘或可燃纤维，虽不能形成爆炸性混合物，但在数量和性混合物，但在数量和能引起火灾危险的环境能引起火灾危险的环境23区区具有固体状可燃物质，
17、在数量和具有固体状可燃物质，在数量和能引起火灾危险的环境能引起火灾危险的环境24 判断一个场所的危险程度应综合考虑危险物料判断一个场所的危险程度应综合考虑危险物料的性质、的性质、释放源的特征释放源的特征及场所通风情况。及场所通风情况。首先要考虑物质的首先要考虑物质的，再考虑危险物料的性质。，再考虑危险物料的性质。包括：闪点、爆炸极限、密度、引燃温度等。包括：闪点、爆炸极限、密度、引燃温度等。危险程度还与设备工作温度、压力以及数量和分布有危险程度还与设备工作温度、压力以及数量和分布有关。关。闪点低、爆炸极限下限低都导致爆炸危险范围扩大，闪点低、爆炸极限下限低都导致爆炸危险范围扩大，密度大易于沉积
18、在地面，水平危险范围扩大。密度大易于沉积在地面，水平危险范围扩大。4.4 防止电气火花防止电气火花 如何划分非危险区域？如何划分非危险区域？没有释放源并不可能有易燃物质侵入的区域；易燃物质可能出现的最高浓度不超过爆炸极限下限的10%；在生产过程中使用明火的设备附近，或炽热部件的表面温度超过区域内易燃物质引燃温度的设备附近；在生产装置区外，露天或开敞设置的输送易燃物质的架空管道地带，但其阀门处按具体情况定。4.4 防止电气火花防止电气火花 场所通风状态的确定：场所通风状态的确定：确定爆炸危险场所的登记和范围时，通风的好坏对爆确定爆炸危险场所的登记和范围时，通风的好坏对爆炸危险物质的扩散和排出是个
19、重要因素；炸危险物质的扩散和排出是个重要因素；对于通风良好的爆炸危险场所，在等级划分时，原则对于通风良好的爆炸危险场所，在等级划分时，原则上可降低一级，并可大大缩小其影响范围。上可降低一级，并可大大缩小其影响范围。露天或开敞式建筑物；半开敞式建筑物能充分进行自然通风的场所；设有天窗的房屋内，爆炸性物质的相对密度在0.7以下者；场所内具有机械通风条件，整个场所内能充分通风换气时。4.4 防止电气火花防止电气火花 27 释放源的布置与工作状态、泄漏或放出释放源的布置与工作状态、泄漏或放出危险物品的速率、泄漏量、在空气中的危险物品的速率、泄漏量、在空气中的浓度、扩散条件、形成爆炸性混合物的浓度、扩散
20、条件、形成爆炸性混合物的范围等有关。范围等有关。释放源一般分为三级：释放源一般分为三级：4.4 防止电气火花防止电气火花 28 连续释放或预计长期释放或短时间连续连续释放或预计长期释放或短时间连续释放的为释放的为连续释放源连续释放源；没有用惰性气体覆盖的固定顶盖贮罐中的易燃液体的没有用惰性气体覆盖的固定顶盖贮罐中的易燃液体的表面；表面；油水分离器等直接与空间接触的易燃液体的表面；油水分离器等直接与空间接触的易燃液体的表面；经常或长期向空间释放易燃气体或易燃液体的蒸气的经常或长期向空间释放易燃气体或易燃液体的蒸气的自由排气孔和其它孔口；自由排气孔和其它孔口；可燃气体的容器、槽、罐等内部空间长时间
21、保持爆炸可燃气体的容器、槽、罐等内部空间长时间保持爆炸性混合物的部位；性混合物的部位；喷漆作业的室内，爆炸性混合物断续出现的区域。喷漆作业的室内，爆炸性混合物断续出现的区域。4.4 防止电气火花防止电气火花 29 正常运行时周期性或偶然释放的为正常运行时周期性或偶然释放的为一级一级释放源释放源；在正常运行时会释放易燃物质的泵、压缩机和阀门等在正常运行时会释放易燃物质的泵、压缩机和阀门等的密封处；的密封处；在正常运行时会向空间释放易燃物质，安装在贮有易在正常运行时会向空间释放易燃物质，安装在贮有易燃液体的容器上的排水系统；燃液体的容器上的排水系统；正常运行时会向空间释放易燃物质的取样点。正常运行
22、时会向空间释放易燃物质的取样点。向油桶、油罐灌注易燃液体的开口部位附近；向油桶、油罐灌注易燃液体的开口部位附近；泄压阀、排气阀、呼吸阀、阻火阀等爆炸性气体排放泄压阀、排气阀、呼吸阀、阻火阀等爆炸性气体排放口附近。口附近。4.4 防止电气火花防止电气火花 30 正常运行时不会释放，即使释放也只是正常运行时不会释放，即使释放也只是偶尔短时间释放的为偶尔短时间释放的为二级释放源二级释放源。正常运行时不能出现释放易燃物质的泵、压缩正常运行时不能出现释放易燃物质的泵、压缩机和阀门的密封处；机和阀门的密封处；正常运行时不能释放易燃物质的法兰、连接件、正常运行时不能释放易燃物质的法兰、连接件、阀门和管道接头
23、；阀门和管道接头；正常运行时不能向空间释放易燃物质的安全阀正常运行时不能向空间释放易燃物质的安全阀排气孔和其它孔口处。排气孔和其它孔口处。4.4 防止电气火花防止电气火花 31要综合判断危险场所要综合判断危险场所 第一应考虑的是释放源及其布置；第一应考虑的是释放源及其布置；第二要考虑释放源的性质，初步划分等级；第二要考虑释放源的性质，初步划分等级；最后要考虑通风条件。最后要考虑通风条件。自然通风、机械通风场所的4.4 防止电气火花防止电气火花 通风良好的场所危险等级降低，危险范通风良好的场所危险等级降低，危险范围也缩小，甚至降为非危险区。围也缩小，甚至降为非危险区。局部释放源采用机械通风对降低
24、危险等局部释放源采用机械通风对降低危险等级非常有效。级非常有效。在凹坑、死角、有障碍物处，扩散速度在凹坑、死角、有障碍物处，扩散速度慢，易积聚气体而提高了危险等级。慢，易积聚气体而提高了危险等级。324.4 防止电气火花防止电气火花 334.4 防止电气火花防止电气火花 344.4 防止电气火花防止电气火花 释放源接近地坪时易燃物质重于空气，通风良好的释放源接近地坪时易燃物质重于空气，通风良好的生产装置区生产装置区 354.4 防止电气火花防止电气火花 释放源在地坪以上时易燃物质重于空气，通风良好的释放源在地坪以上时易燃物质重于空气，通风良好的生产装置区生产装置区 364.4 防止电气火花防止
25、电气火花 易燃物质重于空气，释放源在封闭建筑物易燃物质重于空气，释放源在封闭建筑物内，通风不良的生产装置区内，通风不良的生产装置区 374.4 防止电气火花防止电气火花 易燃物质重于空气、设在户外地坪上易燃物质重于空气、设在户外地坪上的固定式贮罐的固定式贮罐 384.4 防止电气火花防止电气火花 易燃物质重于空气、设在户外地坪上的浮顶式贮罐易燃物质重于空气、设在户外地坪上的浮顶式贮罐 394.4 防止电气火花防止电气火花 易燃液体、液化气、压缩气体等密闭注送系统的槽车易燃液体、液化气、压缩气体等密闭注送系统的槽车注：易燃液体为非密闭注送时采用括号内数值 404.4 防止电气火花防止电气火花 易
26、燃物质轻于空气、通风良好的生产装置区易燃物质轻于空气、通风良好的生产装置区注：释放源距地坪的高度超过4.5m时应根据实践经验确定 414.4 防止电气火花防止电气火花 易燃物质轻于空气、通风良好的压缩机厂房易燃物质轻于空气、通风良好的压缩机厂房 424.4 防止电气火花防止电气火花 易燃物质轻于空气、通风不良的压缩机厂房易燃物质轻于空气、通风不良的压缩机厂房 434.4 防止电气火花防止电气火花 单元分离器、预分离器和分离器单元分离器、预分离器和分离器 444.4 防止电气火花防止电气火花 溶解气游离装置（溶气浮选装置）（溶解气游离装置（溶气浮选装置）（DAF）454.4 防止电气火花防止电气
27、火花 与通风不良的房间相邻与通风不良的房间相邻 464.4 防止电气火花防止电气火花 与有顶无墙建筑物相邻与有顶无墙建筑物相邻(门窗位于爆炸危险区门窗位于爆炸危险区域内域内)474.4 防止电气火花防止电气火花 与有顶无墙建筑物相邻（门窗位于爆炸危险区域外）与有顶无墙建筑物相邻（门窗位于爆炸危险区域外）484.4 防止电气火花防止电气火花 释放源上面有排风罩时的爆炸危险区域范围释放源上面有排风罩时的爆炸危险区域范围 494.4 防止电气火花防止电气火花 易燃液体、液化易燃气体、压缩易燃气体及易燃液体、液化易燃气体、压缩易燃气体及低温液体释放源位于户外地坪上方低温液体释放源位于户外地坪上方 半径
28、半径4.5m第二级释放源第二级释放源地坪地坪504.4 防止电气火花防止电气火花 514.4 防止电气火花防止电气火花 爆炸危险区域划分示例图爆炸危险区域划分示例图平面图平面图524.4 防止电气火花防止电气火花 爆炸危险区域划分示例图爆炸危险区域划分示例图立面图立面图 53与爆炸危险区域相邻场所的等级划分与爆炸危险区域相邻场所的等级划分 危险区域等级危险区域等级用有门的墙壁隔开相邻场所的等级用有门的墙壁隔开相邻场所的等级附注附注一道有门隔墙一道有门隔墙两道有门隔墙两道有门隔墙气体气体0区区1区区两道隔墙门框两道隔墙门框之间的净距离之间的净距离不应小于不应小于2m1区区2区区非危险场所非危险场
29、所2区区非危险场所非危险场所粉尘粉尘10区区11区区11区区非危险场所非危险场所非危险场所非危险场所54 电气设备防爆主要采用四种技术：电气设备防爆主要采用四种技术：4.4 防止电气火花防止电气火花 55 电气设备的带电部分放在外壳内，电气设备的带电部分放在外壳内，外部环境中的可燃气体可以通过外外部环境中的可燃气体可以通过外壳的配合面缝隙进入壳内，内部电壳的配合面缝隙进入壳内，内部电气设备导电部分出现故障火花时，气设备导电部分出现故障火花时，将点燃壳内可燃气体。将点燃壳内可燃气体。4.4 防止电气火花防止电气火花 由于外壳间隙的冷却作用等，使从由于外壳间隙的冷却作用等，使从内部排出的火焰和爆炸
30、产物被冷却内部排出的火焰和爆炸产物被冷却到安全温度，不会引燃壳外部的可到安全温度，不会引燃壳外部的可燃气体，起到阻止爆炸向外部传播燃气体，起到阻止爆炸向外部传播的作用，这种利用外壳间隙进行隔的作用，这种利用外壳间隙进行隔爆的电气属于爆的电气属于电气。电气。564.4 防止电气火花防止电气火花 隔爆型电气设备隔爆的机理包括：隔爆型电气设备隔爆的机理包括：间隙熄火作用间隙熄火作用 间隙冷却作用间隙冷却作用 新鲜气体卷入冷却作用新鲜气体卷入冷却作用574.4 防止电气火花防止电气火花 58 自由基与固体碰撞将失去活性自由基与固体碰撞将失去活性器壁效应器壁效应 间隙（管径）越小，器壁效应越明显间隙（管
31、径）越小，器壁效应越明显 间隙（管径）小到一定程度后自由基消失的速间隙（管径）小到一定程度后自由基消失的速率大于生成的速率，火焰就熄灭。率大于生成的速率，火焰就熄灭。爆炸性气体混合物都存在一个临界熄火管径爆炸性气体混合物都存在一个临界熄火管径（d k），管径小于临界熄火管径时，火焰传播），管径小于临界熄火管径时，火焰传播将被阻止。将被阻止。4.4 防止电气火花防止电气火花 59自由基被缴械拉！自由基太少就不能延续燃烧啦？间隙设备内设备外4.4 防止电气火花防止电气火花 60火焰熄灭临界火焰熄灭临界可由下式估算：可由下式估算：式中式中 DH气体混合物热扩散率，气体混合物热扩散率，m2/s；vF火
32、焰传播速度，火焰传播速度，m/s；E活化能，活化能，J/mol；R普朗克气体常数，普朗克气体常数，4.184J/(molK)；e常数，常数，2.718；Tmax最大燃烧温度，最大燃烧温度，K。max24RTeEvDdFHk什么样的气体燃烧最不易被截住？4.4 防止电气火花防止电气火花 61 对于对于间隙结构，临界熄火间隙间隙结构，临界熄火间隙sGC可可按临界管径按临界管径d k的一半来估算：的一半来估算：max2221RTeEvDdsFHkGC 4.4 防止电气火花防止电气火花 62 如果穿出壳间间隙的气体产物的温度超过壳外如果穿出壳间间隙的气体产物的温度超过壳外气体混合物的最小点燃温度，仍然
33、会引发燃烧气体混合物的最小点燃温度，仍然会引发燃烧或爆炸。或爆炸。一氧化碳气体的临界熄火直径为一氧化碳气体的临界熄火直径为1.5mm，壳体，壳体间隙为间隙为0.8mm时，一氧化碳爆炸火焰不可能穿时，一氧化碳爆炸火焰不可能穿过此壳体间隙，但却能引燃壳外的甲烷过此壳体间隙，但却能引燃壳外的甲烷/空气空气混合气体混合气体。由燃烧的热理论可知，如果穿出壳体的气体温由燃烧的热理论可知，如果穿出壳体的气体温度低于壳外气体混合物的最小点燃温度，壳外度低于壳外气体混合物的最小点燃温度，壳外气体混合物就不会被点燃。气体混合物就不会被点燃。4.4 防止电气火花防止电气火花 63 当壳体间隙中的通道足够长时，穿过间
34、隙的火当壳体间隙中的通道足够长时，穿过间隙的火焰就被充分冷却，只要其温度降低至气体混合焰就被充分冷却，只要其温度降低至气体混合物的最小点燃温度以下，火焰就不能传出。物的最小点燃温度以下，火焰就不能传出。法兰间隙的急剧冷却作用主要法兰间隙的急剧冷却作用主要发生在初始进入发生在初始进入阶段，在法兰间隙为阶段，在法兰间隙为0.2mm，爆炸产物气体沿，爆炸产物气体沿法兰宽度方向进入间隙法兰宽度方向进入间隙5mm时，平均温度已下时，平均温度已下降了降了60%，进入间隙，进入间隙20mm后，仅降低约后，仅降低约40%。4.4 防止电气火花防止电气火花 64 当壳体内的爆炸产物气体冲出壳体时，当壳体内的爆炸
35、产物气体冲出壳体时，外部新鲜的可燃气体混合物将有部分被外部新鲜的可燃气体混合物将有部分被卷入，由于外部气体温度低，冲出的气卷入，由于外部气体温度低，冲出的气体被冷却降温，随着卷入量的增加，冷体被冷却降温，随着卷入量的增加，冷却效果将更加明显。却效果将更加明显。4.4 防止电气火花防止电气火花 65气密型电气设备气密型电气设备 小型开关、继电器、电容器、传感器、变压器小型开关、继电器、电容器、传感器、变压器等一些等一些设备在使用时要求体积尽量的设备在使用时要求体积尽量的小，如果采用隔爆型结构就较难满足要求，常小，如果采用隔爆型结构就较难满足要求，常采用采用、等密封措施将外壳进行等密封措施将外壳进
36、行密封处理，使外部气体不能进入壳内，即使内密封处理，使外部气体不能进入壳内，即使内部产生火花，也不能与可燃气体接触，实现隔部产生火花，也不能与可燃气体接触，实现隔离防爆的作用。离防爆的作用。此类外壳根本不会漏气的电气设备属于此类外壳根本不会漏气的电气设备属于电气设备。电气设备。小型元件、组件才能实现。4.4 防止电气火花防止电气火花 66限制呼吸型电气设备限制呼吸型电气设备 壳外高浓度可燃气体出现概率较小、持续时间较短；壳外高浓度可燃气体出现概率较小、持续时间较短；限制可燃气体由外向内的交换扩散速度；限制可燃气体由外向内的交换扩散速度；内部产生的火花及危险温度不会引起爆炸。内部产生的火花及危险
37、温度不会引起爆炸。具有这种外壳的电气设备属于限制呼吸型电气设备。具有这种外壳的电气设备属于限制呼吸型电气设备。此类方式只适用于开关、仪器仪表、控制调节装置等此类方式只适用于开关、仪器仪表、控制调节装置等壳内温度升高低于壳内温度升高低于1010的设备。的设备。4.4 防止电气火花防止电气火花 67电气设备内部充满惰性介质，使电火花不能与可电气设备内部充满惰性介质，使电火花不能与可燃气体接触，从而实现隔离防爆。燃气体接触，从而实现隔离防爆。根据介质形态的不同，分为三类：根据介质形态的不同，分为三类：气体介质隔离引燃源、气体介质隔离引燃源、液体介质隔离引燃源、液体介质隔离引燃源、固体液体介质隔离引燃
38、源。固体液体介质隔离引燃源。4.4 防止电气火花防止电气火花 68气体介质隔离引燃源气体介质隔离引燃源 在电气设备内部充入惰性气体或新鲜的在电气设备内部充入惰性气体或新鲜的空气，在运行过程中内部气体压力始终空气，在运行过程中内部气体压力始终高于外部压力，使外部可燃气体不能渗高于外部压力，使外部可燃气体不能渗入壳内，火花等引燃源不能与可燃气体入壳内，火花等引燃源不能与可燃气体接触，从而实现引燃源与可燃气体的隔接触，从而实现引燃源与可燃气体的隔离。离。4.4 防止电气火花防止电气火花 69 由于壳内压力相对于大气始终处于正压，因此，由于壳内压力相对于大气始终处于正压，因此，这种防爆电器设备称为这种
39、防爆电器设备称为正压型电气设备正压型电气设备。正压通风结构分为正压通风结构分为连续正压通风结构连续正压通风结构和和正压补正压补偿结构偿结构两种。两种。连续正压通风结构连续正压通风结构是指在设备壳体内连续通入是指在设备壳体内连续通入保护气体，使壳体内保持一定的正压；保护气体，使壳体内保持一定的正压；正压补偿结构正压补偿结构是指在设备壳体内冲入一定正压是指在设备壳体内冲入一定正压的保护气体，但不实施连续通风，仅对设备壳的保护气体，但不实施连续通风，仅对设备壳体不可避免的泄漏进行随时的补偿或定期补偿。体不可避免的泄漏进行随时的补偿或定期补偿。4.4 防止电气火花防止电气火花 70液体介质隔离引燃源液
40、体介质隔离引燃源 通常用变压器油作为液体介质，所以此通常用变压器油作为液体介质，所以此类防爆电器设备称为类防爆电器设备称为充油型电气设备充油型电气设备。可能产生火花、电弧的部件或者整体浸可能产生火花、电弧的部件或者整体浸入变压器油中，实现引燃源与可燃气体入变压器油中，实现引燃源与可燃气体的隔离，从而达到防爆的目的。的隔离，从而达到防爆的目的。4.4 防止电气火花防止电气火花 71固体液体介质隔离引燃源固体液体介质隔离引燃源此类防爆型电气设备是用固体物质作为隔此类防爆型电气设备是用固体物质作为隔离介质来实现隔离防爆的，根据固体介离介质来实现隔离防爆的，根据固体介质的不同分为两类：质的不同分为两类
41、：一类是采用固体颗粒（常用石英砂），一类是采用固体颗粒（常用石英砂），称为充砂型电气设备，称为充砂型电气设备，另一类是采用固化物填料（常用环氧树另一类是采用固化物填料（常用环氧树脂），称为浇封型电气设备。脂），称为浇封型电气设备。4.4 防止电气火花防止电气火花 72 在充砂型电气设备中，砂砾之间的细小空隙，在充砂型电气设备中，砂砾之间的细小空隙，使电弧、过热点均不能点燃气体，运行过程中使电弧、过热点均不能点燃气体，运行过程中产生的火花、电弧及火焰也能及时熄灭。砂砾产生的火花、电弧及火焰也能及时熄灭。砂砾层表面温度即使在弧光短路的情况下也低于爆层表面温度即使在弧光短路的情况下也低于爆炸性混合物
42、的点燃温度。炸性混合物的点燃温度。在浇封型电气设备中，使用合成树脂等浇封在浇封型电气设备中，使用合成树脂等浇封剂将电弧、火花、高温等点燃源封闭起来，不剂将电弧、火花、高温等点燃源封闭起来，不能与周围的混合型可燃气体接触。常见的有本能与周围的混合型可燃气体接触。常见的有本安型的放大器、电容器组件、电感器组件、电安型的放大器、电容器组件、电感器组件、电源限流电阻等。源限流电阻等。4.4 防止电气火花防止电气火花 73采用控制引燃源方式防爆的电气都是在正采用控制引燃源方式防爆的电气都是在正常运行时不产生火花和电弧的电气设备常运行时不产生火花和电弧的电气设备和弱电设备。包括三类：和弱电设备。包括三类：
43、增安型电气设备增安型电气设备 无火花型电气设备无火花型电气设备 本质安全型电气设备本质安全型电气设备4.4 防止电气火花防止电气火花 74增安型电气设备增安型电气设备 如果电气设备如果电气设备在正常运行时在正常运行时不产生火花、电弧不产生火花、电弧和危险高温，可采用高质量的绝缘材料、降低和危险高温，可采用高质量的绝缘材料、降低温升、减小电气间隙和温升、减小电气间隙和爬电距离爬电距离、提高导线连、提高导线连接质量等附加技术措施来增强设备的安全可靠接质量等附加技术措施来增强设备的安全可靠性，减少引燃气体的因素出现几率。性，减少引燃气体的因素出现几率。采用这种防爆类型的电气设备称为增安型电气采用这种
44、防爆类型的电气设备称为增安型电气设备。设备。由于这种设备在正常情况下不会出现引燃源，因此多由于这种设备在正常情况下不会出现引燃源，因此多用于石油化工企业，用于石油化工企业，但是但是，在煤矿瓦斯突出区域、总，在煤矿瓦斯突出区域、总回风道、主回风道、采区回风道、工作面等井下危险回风道、主回风道、采区回风道、工作面等井下危险区域瓦斯爆炸危险性大的场所不使用。区域瓦斯爆炸危险性大的场所不使用。4.4 防止电气火花防止电气火花 75无火花型电气设备无火花型电气设备不仅在正常运行时不会点燃周围爆炸性混合物，不仅在正常运行时不会点燃周围爆炸性混合物，而且一般也不会产生能引起点燃故障的电气设而且一般也不会产生
45、能引起点燃故障的电气设备称为无火花型电气设备。备称为无火花型电气设备。此类设备必须满足两个技术要求：此类设备必须满足两个技术要求：一是正常运行时不产生火花和电弧；一是正常运行时不产生火花和电弧；二是与爆炸性混合物相接触的内、外表面温二是与爆炸性混合物相接触的内、外表面温度均不得超过设备温度组别的最高温度。度均不得超过设备温度组别的最高温度。4.4 防止电气火花防止电气火花 76本质安全型电气设备本质安全型电气设备 本质安全电路（本安电路）是指本质安全电路（本安电路）是指在规定试验条在规定试验条件下，正常工作或规定故障状态下产生的电火件下，正常工作或规定故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规
46、定爆炸性混合物的电花和热效应均不能点燃规定爆炸性混合物的电路路。全部采用本安电路的电气设备称为本质安全型全部采用本安电路的电气设备称为本质安全型电气设备（电气设备（本安设备本安设备）。）。关联电气设备关联电气设备是指在设备的电气线路中，并非是指在设备的电气线路中，并非全是本质安全型电路，还含有能影响本安电路全是本质安全型电路，还含有能影响本安电路安全性能电路的电气设备。安全性能电路的电气设备。4.4 防止电气火花防止电气火花 77 关联电气设备一般分为两种类型：关联电气设备一般分为两种类型：一种是与本安电路在同一电气设备中，它是有一种是与本安电路在同一电气设备中，它是有可能对本安电路的本安性能
47、产生影响的非本安可能对本安电路的本安性能产生影响的非本安电路部分；电路部分；另一种是在本质安全电气系统中，与本质安全另一种是在本质安全电气系统中，与本质安全型电气设备有电气连接并有可能影响本安性能型电气设备有电气连接并有可能影响本安性能的非本安电路的电气设备。的非本安电路的电气设备。4.4 防止电气火花防止电气火花 78 本安电气设备及其关联电气设备按使用场所和本安电气设备及其关联电气设备按使用场所和安全程度不同分为安全程度不同分为ia和和ib两个等级。两个等级。在正常工作、发生一个故障（在正常工作、发生一个故障（电气系统中有一电气系统中有一个元件损坏以及由此所产生的一系列元件损坏个元件损坏以
48、及由此所产生的一系列元件损坏行为行为）和两个故障（）和两个故障（电气系统中有两个元件单电气系统中有两个元件单独损坏以及由此所产生的一系列元件损坏行为独损坏以及由此所产生的一系列元件损坏行为）时，均不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备时，均不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备定义为定义为ia等级的电气设备。等级的电气设备。在正常工作和发生一个故障时，不能点燃爆炸在正常工作和发生一个故障时，不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备定义为性气体混合物的电气设备定义为ib等级的电气等级的电气设备。设备。4.4 防止电气火花防止电气火花 79（1 1）防爆电气设备的分类与特性）防爆电气设备的分类与特性（2 2）爆
49、炸性危险物质分类、分级和分组）爆炸性危险物质分类、分级和分组（3 3）防爆电气设备的防爆标志及选型）防爆电气设备的防爆标志及选型 4.4 防止电气火花防止电气火花 80 防爆电气中的电气可以是：电机、开关、断路防爆电气中的电气可以是：电机、开关、断路器、仪器仪表、通讯设备、控制设备等。器、仪器仪表、通讯设备、控制设备等。根据结构和防爆原理的不同，防爆电气设备可根据结构和防爆原理的不同，防爆电气设备可分为分为8 8种类型。种类型。一种防爆电气设备可以采用一种防爆形式，也一种防爆电气设备可以采用一种防爆形式，也，各种防爆形式的防爆，各种防爆形式的防爆性能（安全程度）有差别，可以根据实际情况性能（安
50、全程度）有差别，可以根据实际情况按照规定选择防爆电气。按照规定选择防爆电气。4.4 防止电气火花防止电气火花 81我国将防爆电气分为三大类：我国将防爆电气分为三大类：I I 类防爆电气适用于煤矿井下；类防爆电气适用于煤矿井下；II II 类防爆电气适用于爆炸性气体环境；类防爆电气适用于爆炸性气体环境；III III 类防爆电气适用于爆炸性粉尘环境。类防爆电气适用于爆炸性粉尘环境。石油化工企业所用的防爆电气设备多为石油化工企业所用的防爆电气设备多为IIII类防类防爆电气设备。爆电气设备。4.4 防止电气火花防止电气火花 82 这种电气设备具有隔爆外壳，采用外壳这种电气设备具有隔爆外壳，采用外壳间
