新聞動態 粉塵爆(bao)炸(zha)與粉塵防爆(bao)電氣設備(bei)

在煤(mei)礦、石(shi)油、冶金(jin)、紡、醫(yi)藥、及無機鹽行業(ye)中，都普遍(bian)存(cun)在著(zhu)易燃易爆(bao)的粉(fen)塵危險場所。近(jin)幾年來，由(you)于人們(men)對粉(fen)塵防爆(bao)認識(shi)不足、重視不夠，致使(shi)一些工廠的爆(bao)炸事故(gu)屢(lv)屢(lv)發生。

物質燃燒必須有足夠能量的(de)(de)點火源，有可燃物質和空氣混合成一(yi)定的(de)(de)濃度，也就是說有了一(yi)定的(de)(de)助(zhu)燃劑，三者缺一(yi)不(bu)可。在(zai)無機鹽的(de)(de)生產(chan)、貯(zhu)藏和輸(shu)送中，要(yao)有防(fang)(fang)(fang)火防(fang)(fang)(fang)爆(bao)的(de)(de)安全(quan)措施。在(zai)生產(chan)車間(jian)里要(yao)安裝防(fang)(fang)(fang)爆(bao)電(dian)氣設備(bei)，如防(fang)(fang)(fang)爆(bao)操作箱(xiang)、防(fang)(fang)(fang)爆(bao)操作柱、防(fang)(fang)(fang)爆(bao)磁力(li)啟動器(qi)、防(fang)(fang)(fang)爆(bao)燈。在(zai)貯(zhu)藏的(de)(de)倉庫中要(yao)裝防(fang)(fang)(fang)爆(bao)燈、防(fang)(fang)(fang)爆(bao)開關等。以避免點火源與粉塵直(zhi)接(jie)接(jie)觸，在(zai)輸(shu)送的(de)(de)過程中要(yao)注意(yi)撞擊(ji)、摩(mo)擦(ca)產(chan)生靜電(dian)等因素。

1 粉塵爆炸的機理和特(te)點

粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)爆(bao)炸(zha)(zha)首先是(shi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)粒(li)子從點(dian)燃(ran)源(yuan)獲得(de)(de)能量(liang)后(hou)（熱(re)(re)傳導、熱(re)(re)輻射）表(biao)面(mian)受熱(re)(re)，另(ling)外(wai)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)粒(li)子獲得(de)(de)能量(liang)后(hou)內外(wai)相(xiang)繼受熱(re)(re)而(er)產(chan)生熔(rong)融和(he)氣(qi)(qi)(qi)化迸發(fa)出熾熱(re)(re)微(wei)小(xiao)質子顆粒(li)或(huo)(huo)火(huo)花，也形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)點(dian)火(huo)源(yuan)。而(er)由于(yu)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)表(biao)面(mian)積大，與(yu)空氣(qi)(qi)(qi)能夠充(chong)分接(jie)觸，加(jia)(jia)之(zhi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)層的(de)(de)(de)存(cun)在，故粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)粒(li)子表(biao)面(mian)溫度急劇上(shang)升，使粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)粒(li)子加(jia)(jia)速分解或(huo)(huo)氣(qi)(qi)(qi)化，當與(yu)空氣(qi)(qi)(qi)混合接(jie)觸時即(ji)可形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)氣(qi)(qi)(qi)相(xiang)點(dian)火(huo)，這(zhe)(zhe)(zhe)樣粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)中(zhong)既(ji)有氣(qi)(qi)(qi)相(xiang)也有固相(xiang)，兩相(xiang)同時存(cun)在燃(ran)燒時更加(jia)(jia)劇烈。當然，靜電的(de)(de)(de)積聚摩擦也形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)點(dian)火(huo)源(yuan)。當粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)濃度與(yu)空氣(qi)(qi)(qi)混合達到(dao)爆(bao)炸(zha)(zha)下限(xian)時遇到(dao)點(dian)火(huo)源(yuan)即(ji)可燃(ran)燒，在初始(shi)(shi)燃(ran)燒時，由于(yu)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)與(yu)空氣(qi)(qi)(qi)混合較(jiao)充(chong)分，粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)即(ji)可爆(bao)炸(zha)(zha)，并以壓力波的(de)(de)(de)方式釋(shi)放(fang)能量(liang)，所以常常把(ba)(ba)機械裝置中(zhong)的(de)(de)(de)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)吹出來，把(ba)(ba)地(di)面(mian)上(shang)的(de)(de)(de)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)層吹起(qi)，形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)了飛揚的(de)(de)(de)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)云(yun)。這(zhe)(zhe)(zhe)些粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)云(yun)再(zai)(zai)被(bei)初始(shi)(shi)的(de)(de)(de)爆(bao)炸(zha)(zha)的(de)(de)(de)灼熱(re)(re)殘余物(wu)瞬間再(zai)(zai)次點(dian)燃(ran)，接(jie)著(zhu)發(fa)生第二次爆(bao)炸(zha)(zha)，同時可產(chan)生空氣(qi)(qi)(qi)湍流。這(zhe)(zhe)(zhe)次爆(bao)炸(zha)(zha)由于(yu)把(ba)(ba)大量(liang)的(de)(de)(de)沉積的(de)(de)(de)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)再(zai)(zai)次吹起(qi)，其爆(bao)炸(zha)(zha)的(de)(de)(de)威(wei)力比初始(shi)(shi)爆(bao)炸(zha)(zha)大得(de)(de)多(duo)。粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)爆(bao)炸(zha)(zha)受到(dao)點(dian)火(huo)源(yuan)的(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)、最小(xiao)點(dian)火(huo)能量(liang)和(he)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)濃度等多(duo)種因素的(de)(de)(de)影響，因此(ci)，粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)爆(bao)炸(zha)(zha)是(shi)一個(ge)很(hen)復(fu)雜的(de)(de)(de)過程。

2 粉(fen)塵爆炸危險場所的劃(hua)分(fen)及溫(wen)度組別的確定

粉(fen)塵(chen)種類繁多，但歸結起(qi)來可分為爆炸性粉(fen)塵(chen)和可燃性粉(fen)塵(chen)。

2．1 爆炸(zha)危險場所(suo)的劃分

爆(bao)炸危(wei)險(xian)場(chang)所是根(gen)據(ju)爆(bao)炸性(xing)或(huo)可燃性(xing)粉(fen)(fen)塵環境出現的(de)頻度和持續時間(jian)而劃(hua)分(fen)的(de)。根(gen)據(ju)我國標(biao)準GB12476．1-90將(jiang)粉(fen)(fen)塵爆(bao)炸危(wei)險(xian)場(chang)所劃(hua)分(fen)為(wei)10區、11區(見表1)。

表(biao)1 危險場(chang)所的劃(hua)分

注(zhu)：DT—塵(chen)密(mi)型(xing)；DP—防(fang)塵(chen)型(xing)

10區是在(zai)正常(chang)加工(gong)處理(li)或(huo)清(qing)理(li)過程中出(chu)(chu)現或(huo)可能(neng)出(chu)(chu)現的(de)粉塵(chen)云或(huo)粉塵(chen)層與空(kong)氣(qi)混合能(neng)達到(dao)爆炸濃度的(de)區。11區是未(wei)劃分為10區的(de)場(chang)所，但在(zai)異常(chang)條件下(xia)，可以在(zai)該場(chang)所內出(chu)(chu)現粉塵(chen)云或(huo)粉塵(chen)層與空(kong)氣(qi)混合能(neng)達到(dao)爆炸濃度的(de)區。

2．2 溫度組別的(de)確定

溫(wen)(wen)度(du)組(zu)別是根據(ju)爆(bao)炸性和可燃(ran)(ran)(ran)性粉(fen)塵(chen)的(de)(de)粉(fen)塵(chen)云的(de)(de)點燃(ran)(ran)(ran)溫(wen)(wen)度(du)和高(gao)溫(wen)(wen)表(biao)(biao)面(mian)堆積粉(fen)塵(chen)層(ceng)的(de)(de)點燃(ran)(ran)(ran)溫(wen)(wen)度(du)而確(que)定的(de)(de)。根據(ju)IEC標準(zhun)，防爆(bao)電氣設(she)備(bei)最高(gao)表(biao)(biao)面(mian)溫(wen)(wen)度(du)不(bu)(bu)允許(xu)超(chao)過該粉(fen)塵(chen)云與空氣爆(bao)炸性混合物點燃(ran)(ran)(ran)溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)2/3，防爆(bao) 設(she)備(bei)最高(gao)表(biao)(biao)面(mian)溫(wen)(wen)度(du)應(ying)(ying)低(di)(di)于粉(fen)塵(chen)層(ceng)的(de)(de)粉(fen)塵(chen)悶燃(ran)(ran)(ran)溫(wen)(wen)度(du)75K，而粉(fen)塵(chen)悶燃(ran)(ran)(ran)溫(wen)(wen)度(du)在(zai)5mm的(de)(de)厚度(du)測定的(de)(de)隨著粉(fen)塵(chen)層(ceng)厚 度(du)的(de)(de)加(jia)厚而溫(wen)(wen)度(du)隨之增(zeng)加(jia)。為了(le)安全則進一步(bu)降低(di)(di)設(she)備(bei)表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)，粉(fen)塵(chen)層(ceng)在(zai)金屬外(wai)殼表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)厚度(du)不(bu)(bu)應(ying)(ying)超(chao)過5mm，應(ying)(ying)經常擦洗，見(jian)表(biao)(biao)2。

表2 溫度組別的確定

注：確定粉塵(chen)溫(wen)度(du)組別(bie)時應(ying)取(qu)粉塵(chen)云的(de)點(dian)(dian)燃(ran)(ran)溫(wen)度(du)和粉塵(chen)層的(de)點(dian)(dian)燃(ran)(ran)溫(wen)度(du)兩者之中的(de)低(di)值。

3 粉塵(chen)防爆電氣設(she)備外殼要求

3．1 防止粉塵進入電氣設備殼內(nei)

根據國家(jia)標(biao)準GB12476．1-90粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)防(fang)爆電氣(qi)設備(bei)的要求，可按(an)外(wai)(wai)殼(ke)(ke)(ke)(ke)接合面(mian)的形式(shi)制(zhi)成平面(mian)式(shi)、止(zhi)口式(shi)、密  封式(shi)、螺(luo)紋式(shi)、圓筒式(shi)、曲路式(shi)以(yi)及幾種方式(shi)的組合。按(an)限制(zhi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)進(jin)(jin)入(ru)(ru)殼(ke)(ke)(ke)(ke)內的能力來分為(wei)兩類。一(yi)類是塵(chen)(chen)(chen)密外(wai)(wai)殼(ke)(ke)(ke)(ke)：外(wai)(wai)殼(ke)(ke)(ke)(ke)的結構(gou)設計成隔塵(chen)(chen)(chen)結構(gou)，粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)不(bu)能進(jin)(jin)入(ru)(ru)，外(wai)(wai)殼(ke)(ke)(ke)(ke)的防(fang)外(wai)(wai)物能力為(wei)6級(ji)；另一(yi)類是防(fang)塵(chen)(chen)(chen)外(wai)(wai)殼(ke)(ke)(ke)(ke)：不(bu)能完全防(fang)止(zhi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)進(jin)(jin)入(ru)(ru)，但(dan)進(jin)(jin)入(ru)(ru)量(liang)不(bu)足(zu)以(yi)影響電氣(qi)設備(bei)的正常運行，外(wai)(wai)殼(ke)(ke)(ke)(ke)防(fang)外(wai)(wai)物能力為(wei)5級(ji)。

按(an)GB4203-93準試驗，判定合(he)格(ge)標(biao)準：“塵密外殼”殼內無可見(jian)粉(fen)(fen)塵，“防塵外殼”殼內可見(jian)微量(liang)粉(fen)(fen)塵，但不影響電氣設備的正常運(yun)行。

3．2 電氣設(she)備材料的選(xuan)擇

防塵外殼要有足夠的強度以防止緊固接合面時受力破裂或變形，這就要求有一定的厚度，否則達不到密封要求。因此材質可采用金屬（如鑄鐵、鋼、銅等），若用鋁合金時一定要控制含鎂量在0．5%（質量比）以下。若體積小于2L時，可采用塑料材料制造外殼，普通塑料強度不夠，熱穩定性也不好，不能滿足要求，用工程塑料，也要注意其厚度，以增加強度，同時為了防止靜電的積聚，其表面電阻應小于10⁹Ω，緊固螺孔(kong)應有金屬的埋封件(jian)。

3．3 電氣設備的外觀要(yao)求

粉(fen)塵防爆外殼(ke)上(shang)應鑄造Ex永久性標志，以(yi)警(jing)示人們該設備(bei)是防爆設備(bei)，不能隨(sui)意拆卸。設備(bei)上(shang)還要(yao)設有銘牌(pai)(pai)，明確(que)(que)標出(chu)產品名稱(cheng)，型號規格(ge)、防爆標志及防爆合(he)格(ge)證(zheng)號，還要(yao)有“斷(duan)電源后(hou)開蓋(gai)”的警(jing)告(gao)牌(pai)(pai)，內外接地標志等(deng)，以(yi)確(que)(que)保生產及人身的安全。

4 粉塵外殼(ke)允許最高(gao)表溫度

防止粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)點燃(ran)(ran)的主要(yao)因素(su)之一就是限制粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)外殼(ke)最(zui)高(gao)表(biao)(biao)面溫(wen)度(du)(du)的形成，盡(jin)管用了“塵(chen)(chen)密”或“防塵(chen)(chen)”外殼(ke)的設(she)(she)備(bei)，有(you)效的防止粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)進(jin)入，避免電(dian)(dian)(dian)弧火(huo)花直接點燃(ran)(ran)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)，但電(dian)(dian)(dian)氣(qi)元件發熱是不可(ke)避免的。必須限制該電(dian)(dian)(dian)氣(qi)設(she)(she)備(bei)最(zui)高(gao)表(biao)(biao)面溫(wen)度(du)(du)值(zhi)范圍，就能(neng)保證(zheng)其安全性(xing)。當然(ran)這就取決(jue)于(yu)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)的種類和粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)的點燃(ran)(ran)溫(wen)度(du)(du)及安全系數，因不同的物(wu)質有(you)不同點燃(ran)(ran)溫(wen)度(du)(du)，因此要(yao)求(qiu)限制電(dian)(dian)(dian)氣(qi)設(she)(she)備(bei)最(zui)高(gao)表(biao)(biao)面溫(wen)度(du)(du)的范圍也不同。現將電(dian)(dian)(dian)氣(qi)設(she)(she)備(bei)允許(xu)的最(zui)高(gao)表(biao)(biao)面溫(wen)度(du)(du)值(zhi)列于(yu)表(biao)(biao)3。

表(biao)3 電氣設備允許的最高表(biao)面溫度

所以(yi)(yi)在(zai)安裝(zhuang)、使用粉(fen)(fen)塵(chen)防爆(bao)(bao)電(dian)氣設(she)(she)備時，盡(jin)可能減少粉(fen)(fen)塵(chen)泄漏與飛(fei)揚，以(yi)(yi)使粉(fen)(fen)塵(chen)在(zai)空氣中的(de)濃度下降(jiang)(jiang)，減少粉(fen)(fen)塵(chen)層的(de)積聚，并(bing)經常清掃以(yi)(yi)降(jiang)(jiang)低悶燃溫(wen)度，這些都是(shi)降(jiang)(jiang)低電(dian)氣設(she)(she)備表面溫(wen)度的(de)有(you)效措施，在(zai)使用過程(cheng)中，如果要打開(kai)設(she)(she)備外(wai)殼，必須(xu)使內部元件溫(wen)度低于設(she)(she)備最高表面溫(wen)度，否則須(xu)在(zai)外(wai)殼上設(she)(she)警(jing)告牌，加以(yi)(yi)明示，以(yi)(yi)防元件表面高溫(wen)引起點燃爆(bao)(bao)炸。當然，對(dui)其它(ta)可能出現的(de)火花、電(dian)弧、高溫(wen)等因素，仍要采取措施，以(yi)(yi)降(jiang)(jiang)低粉(fen)(fen)塵(chen)爆(bao)(bao)炸的(de)危險性。

5 粉塵防(fang)爆電氣設備如何選型(xing)

首先識別粉塵防瀑的標志是DIP，類別為DT(DP)，溫度組別為T₁₁—T₁₃。然(ran)后根據使用場所及(ji)溫度(du)來(lai)選(xuan)型，在正常加(jia)工生(sheng)產(chan)過程中，能(neng)夠產(chan)生(sheng)粉(fen)塵云(yun)或粉(fen)塵層(ceng)的爆炸性(xing)和(he)可(ke)燃(ran)性(xing)物(wu)質，當與(yu)空氣混合達到一定濃度(du)時，這(zhe)種(zhong)環境就必(bi)須選(xuan)擇“塵密(mi)型”的外殼(ke)，以使粉(fen)塵不得進入殼(ke)內。因為殼(ke)內電氣元件(jian)有可(ke)能(neng)產(chan)生(sheng)電弧、火花點燃(ran)粉(fen)塵而(er)形成爆炸。當非(fei)導電性(xing)的哪怕(pa)是可(ke)燃(ran)性(xing)物(wu)質，用在無(wu)粉(fen)塵云(yun)和(he)粉(fen)塵層(ceng)出現(xian)的場所，就可(ke)選(xuan)擇“防塵型”的外殼(ke)。

而溫度組別的確定就要按2．2的原則來確定了。比如：鋁粉末，其點燃溫度是230℃，經計算后再加安全系數，電氣設備的允許最高表面溫度只能選擇T₁₂。所以說，鋁粉車間選擇防爆電氣設備就應選擇DIP DT T₁₂。

防(fang)爆(bao)電氣(qi)設備確定后，安(an)裝(zhuang)和(he)使用也是防(fang)止粉塵爆(bao)炸的重要一(yi)環，一(yi)定要按安(an)裝(zhuang)規(gui)范要求(qiu)的有(you)關(guan)條款(kuan)去執行，才能(neng)保證(zheng)防(fang)爆(bao)電氣(qi)設備起到防(fang)爆(bao)作用。