《防爆基础知识》PPT课件.ppt
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1、防爆基础知识 1.燃烧和爆炸燃烧和爆炸燃烧是一种氧化反应,如果燃烧速度急剧加快,温度剧烈上升,燃烧生成物和周围空气剧烈膨胀,形成巨大的爆炸力和冲击波、强光和声响,这就是爆炸。化学性爆炸有两类凝聚相爆炸(如炸药)分散相爆炸即爆炸性物质均匀分散在空气中,且比例得当而形成的爆炸。(我们涉及的就是这类爆炸)。具有潜在爆炸危险的环境产生爆炸必须具备的三具有潜在爆炸危险的环境产生爆炸必须具备的三个条件:个条件:1.点燃源(点燃能量)电火花、热表面;2.爆炸性物质可燃性气体或粉尘等;3.助燃剂空气(氧气);当这三个条件同时存在,且当爆炸性物质与空气的混合浓度处于爆炸极限范围内(即在爆炸上限与爆炸下限之间)时
2、,将不可避免地产生爆炸。在实践中,防止爆炸事故的发生,总是设法避免上述三个条件同时存在,以达到防爆的目的。(爆炸三角形)2.火花点燃特性火花点燃特性每一种可燃物质均可作出相应的点燃特性,当与空气的体积浓度()处于爆炸下限(LEL)和爆炸上限(UEL)之间的可燃范围内时,则存在一个最小点燃能量点(MIE)。如果点燃能量大于MIE值时,则会引起火花点燃,反之,点燃能量小于MIE值时,则是安全的。(特性曲线)3.可燃物质的爆炸极限可燃物质的爆炸极限可燃性气体/空气混合物的整个可点燃的浓度范围称为“可燃范围”物质 爆炸下限 爆炸上限 最小点燃能量微焦 点燃特性丙烷 2 9.5 180 难乙烯 2.7
3、34 60氢气 4 76 20 易4.爆炸物质的分类及分组体系爆炸物质的分类及分组体系中国:爆炸性物质分为三类:I类:矿井甲烷;II类:爆炸性气体混合物(含蒸气、薄雾);III类:爆炸性粉尘和纤维。北美:爆炸性物质分为三类:(“class”)classI:爆炸性气体;classII:爆炸性粉尘;classIII:纤维5.爆炸性物质的分级爆炸性物质的分级作为工厂设计只研究II、III类即气体、粉尘防爆问题。对于II类分为三级IIA、IIB、IIC 方法:a.按最大试验安全间隙MESG(Maximum Experimentation Safety Gap).b.按最小点燃电流比MICR(Minim
4、um Ignition Current Ratio).MESG 定义:在规定的条件下,壳内各种浓度的被试气体或蒸气与空气的混合物点燃后,通过L25mm的结合面,均不能点燃壳外爆炸性气体混合物的外壳空腔两部分之间的最大间隙。MICR 定义:气体或蒸气的最小点燃电流值与实验室的甲烷的最小点燃电流之比值。MESG MICRIIA 0.91.14 大于0.8IIB 0.50.9 0.450.8IIC 小于0.5 小于0.455.爆炸性物质分级表代表性气体 物质分组体系 点燃特性 中国/IEC 北美 易乙炔 IIC级 I级 A组 氢气 IIC级 I级 B组乙烯 IIB级 I级 C组丙烷 IIA级 I级
5、D组甲烷 I(煤矿)无分组金属粉尘 待定 II级 E组煤尘 待定 I级 F组农业粉尘 待定 I级 G组纤维 待定 III级 难6.爆炸性气体的引燃温度与温度组别爆炸性气体的引燃温度与温度组别每一种爆炸性气体都有一个特定的温度,在该温度下,即使没有外部点燃源,它也将发生点燃。这一温度被称为引燃温度。它是反映爆炸性气体点燃特性的重要特征参数。按IEC标准把爆炸性气体按其引燃温度分为T1T6六个组别。温度组别 最高表面温度 电气安全性能T1 450 低T2 300T3 200T4 135T5 100T6 85 高7.危险场所的区域划分危险场所的区域划分危险危险区域是根据潜在爆炸性环境可能出现的概率和
6、持续时间来划分的可能存在的区域。连续地存在,危险性大于1000小时/年 0区(气体)20区(粉尘)断续地存在,危险性101000小时/年 1区(气体)21区(粉尘)事故状态下存在,危险性0.110小时/年 2区(气体)22区(粉尘)北美 1区(气体、粉尘)2 区(气体、粉尘)IEC:0区:在正常情况下,爆炸性气体混合物连续地或长期地存在的场所。1区:在正常情况下,爆炸性气体混合物有可能出现的场所。2区:在正常情况下,爆炸性气体混合物不可能出现,仅在不正常情况下,短时间存在的场所。北美:北美:1区:在正常情况下,可能出现危险环境的场所。2区:在正常情况下,不可能出现危险环境,仅在不正常时,才会出
7、现危险环境的场所。8.电气设备的防爆形式电气设备的防爆形式A 隔爆型电气设备隔爆型电气设备“d“隔爆外壳能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力,并阻止内部的爆炸向外壳周围爆炸性混合物传播。(它是依靠隔爆结合面长度和隔爆结合面的间隙)。B.增安型电气设备增安型电气设备“e“增安型电气设备是一种在正常条件下不会产生电弧、火花或可能点燃爆炸性混合物的高温的设备结构上,采取措施提高安全程度,以避免在正常和认可的过载条件下出现这些现象的电气设备,也就是说,它是一种依靠高质量的材料、设计和装配来消除电火花或局部过热的结构技术。典型应用:电动机、照明设备、接线盒和防冻加热器;产品检验要素:不允许产生火花、电弧
8、、危险温度;电压低于11千伏;外壳防护等级IP54C.本质安全型电气设备本质安全型电气设备“i“本质安全设备是指其内部的所有电路都是本质安全电路的电气设备,即该电路在标准条件下,产生的任何火花或热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境。本质安全是基于限制电气线路中储能原理为基础的防爆技术。对氢气(IIC)环境,在故障状态下必须将电气设备的参数限制在30V/100mA以内,即功率限制在1.3W左右。D.正压型电气设备正压型电气设备“P“具有正压外壳的电气设备称为正压型电气设备,即该外壳能保持内部气体的压力高于周围爆炸性环境的压力,且能阻止外部混合物的进入。要素:最小正压值 最小换气量 主电源与压力开
9、关的连锁E.充油型电气设备充油型电气设备“O“充油型电气设备是一种将全部或部分部件浸在油内,使设备不能点燃油面以上或外壳以外的爆炸性混合物的电气设备。通常用于开关装置和变压器等,其油是矿物绝缘油。要素:油的极限温升 最大安全通断能力F.充砂型电气设备充砂型电气设备“q“充砂型电气设备是一种外壳内充填砂粒材料,使之在规定的条件下壳内产生的电弧、传播的火焰、外壳壁或砂粒材料表面的过热均不能点燃周围爆炸性混合物的电气设备。其填充物通常是碎玻璃或硅石碎粒(石英砂),应用:防爆电话、照明器中的电子组件。g.浇封型电气设备浇封型电气设备“m“浇封型电气设备是一种将整台设备或其中一部分浇封在浇封剂中,在正常
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