非矿用防爆电器、灯具的设计和制造应注意的问题
时间:2012-12-07 阅读:481
一、防爆电气产品的总体设计思路
选用防爆电气设备:一要满足危险场所划分的危险区域来选用相应的电气防爆类型;二要根据危险环境可能存在的易燃易爆气体/粉尘的种类来选择防爆电气设备的级别和温度组别;三是考虑其他环境条件对防爆性能的影响(例如:化学腐蚀、盐雾、高温高湿、沙尘雨水,或振动的影响);四是保证安装使用维护的特殊性;五是选用具有防爆合格证以及国家相应认证的产品。
B、具有可燃性粉尘的爆炸危险性环境/作业场所。
C、易燃易爆气体/ 蒸气和可燃性粉尘同时存在的环境/作业场所,在固态化工成品车间和其运输、包装、称重以及涂覆工艺装置中,这类场所较为常见。随着现代化工的发展,这种情况将更为普及,所以,此类场所防爆电气设备的选用已经越来越引起设计部门和石化企业的重视。
D、上述三种情况下又同时存在腐蚀性介质以及其他特殊条件(高温高湿、低温、砂尘雨水、振动)影响的环境/作业场所。
对于0区场所,防爆电气设备只能选用“ia”等级的本质安全型。但电工委员会IEC60079-26《爆炸性气体环境用电气设备第26部分:Ⅱ类0区电气设备的结构,试验和标志》专门对O区使用的电气设备做了详细规定,规定中的结构类型已经不仅仅是ia防爆类型。
目前,PCEC 对于0 区环境使用的特殊电气设备,已经开始采用IEC60079-26进行检验发证。*我国标准方面的空白,满足石化行业的需要。
●可燃性粉尘是指与空气混合后可能燃烧或闷燃、在常温压力下与空气形成爆炸性混合物的粉尘。
●导电性粉尘是指电阻系数等于或小于1×103Ω·m 的粉尘、纤维或飞扬物。
●导电性粉尘是比较危险的粉尘,如果进入电气设备外壳内将吸附在导电部件的绝缘构件上,造成电路的短路及故障的发生,所以,导电性粉尘容易造成电气设备内部产生点火源。
●可燃性粉尘危险场所的划分与气体危险场所相似,分为:20、21和22区。
●纯粹的粉尘危险场所在石化工企业中比例不是很大,主要存在于煤化工和造粒工艺中。较为常见的是气体和粉尘同时存在的场所。
●对于上述的气体和粉尘同时存在的危险场所设备选型时,一定要选用气体与粉尘双重防爆的防爆电气设备,其防爆等级即要满足爆炸气体的特性,还要满足可燃性粉尘特性。这种双重防爆特性的电气产品是在2005年才开始由国内一些制造商批量生产,今年将在电气设备种类上大量增加,预计在未来的三年内,会基本满足这类场所应用的电气设备种类需求。
4、防爆电气设备的质量意识
●石油和化工行业生产中发生的爆炸事故主要有:高压、高温造成反应装置的泄露或爆炸;机械撞击、摩擦或静电点燃爆炸;电气火花或高温点燃爆炸。其中电气设备的火花或高温点燃事故占有相当大比例,也是*各国首先控制、管理的设备,因为电气设备的点燃爆炸不仅仅是由于其事故状态或误操作。
●由于石油和化工生产工艺和设施、环境的决定,防爆电气设备(除发电、拖动和分析、物质参数仪表外)基本是辅助生产的设备,所以,一些企业对其缺乏重视,盲目地追求利润指标,降低辅助设备购置的费用,而忽视了对人的生命和财产的安全,购置的设备质量差,防爆性能不稳定,甚至是劣质产品。
●目前我国工厂用防爆电器和灯具产品由于市场竞争和安全意识差等诸多因素,普遍存在安全裕度较低的问题。
正确安装和使用维修,保证防爆安全性能
●由于防爆电气的结构、工艺的特点,造成其防爆质量的保证与其他工业设备有极大的区别。
所以,制造企业在设计制造时,要考虑到用户可能在使用过程中造成的失效问题。
一个产品的开发设计不仅仅是满足国家标准和相关标准的规定,而且要从用户的安全利益出发,尽可能地考虑到用户可能在安装、使用、维护、维修过程中造成的失效问题。提高产品的安全裕度。
但是,防爆性能的保证不可能*前者的需要,有的时候是无法实现的,有可能放弃开发设计。
提高防爆电气技术水平,正确理解标准
●开发设计产品,应首先对标准全面理解,不仅仅是标准的主要条款,还要考虑标准中的细节和注解。检验机构在审查检验时,是严格执行标准的规定,不能随意放弃标准中的某些条款和试验项目。
原材料和电气部件、配件的合理利用
●要保证产品能够在不同环境和运行条件下的防爆性能,原材料的合理选择是非常重要的因素。尤其是非金属材料和胶粘、浇封材料。例如:非金属d型元件的可燃性能和耐火焰烧蚀性能;e型外壳的耐光照(在这里需强调灯具(指示灯)的灯罩耐自身光源的光照),耐热、耐寒性能。
合理的结构和科学的工艺保证产品的可靠性和稳定性
●合理的结构设计,能够减少工艺环节、实现标准的各项规定。
例如:
3)大直径电缆引入装置,防拔脱装置的合理利用。
4)d型外壳的壁厚和拉筋的合理利用,但是,采用拉筋并不*等于减少壁厚。此外,需注意避免壳体内部设计结构曲线的突变。
6)对于d型自带电源(电池或其他储能元件)的电器或灯具应考虑电池短路,造成温度上升和自爆。
8)e型外壳内部带电部件要进行防护处理。
10)e型全塑双脚荧光灯应注意灯脚与灯座的连接要求。
12)e型接线箱内部接线端子的合理选用和端子数量的合理确定。
14)非金属外壳表面避免点燃的静电电荷产生,可采用下列方法之一:
B 限制表面积;
级时应再次增加接线腔或采用隔离密封装置;ⅡB级要考虑腔净容积是否小于2升,否则同前。
制造加工中,工艺是保证产品质量的依据。
(1)d型ⅡC 电器或灯具螺纹隔爆和灯具压盘螺纹结构应注意配合的精度和螺纹加工的质量。
(2)特别要考虑钢板焊接产品的焊接方式、工艺以及钢板的强度和厚度。这类产品在强度试验时极少炸坏,但过压试验后很难通过内部点燃不传爆试验。
(5)d型外壳无论是砂模铸造的外壳,还是压力铸造外壳,均要进行时效处理,以消除铸造的应力,充分保证外壳的强度和参数指标。