科技專(zhuān)論防爆電器的設計選型與設計制作要求梅艷文唐山市現代電器廠(chǎng)河北唐山些環(huán)境釋放的源種類(lèi)繁多,難以分析判斷其爆炸性危險因素。要保證電器的使用安全,就必須加強對防爆電器的設計,做好防爆電器的設計選型和設計制作工作。從根本上優(yōu)化防爆電器,使其更具市場(chǎng)競爭力。
由于防爆電器的使用環(huán)境具有一定的爆炸危險,因此,必須采用一定的安全措施,讓防爆電器除了完成普通電器的電氣功能外,還能檢測和控制爆炸危險區的安全用電,通訊等。在曰常生活中常見(jiàn)的防爆電器類(lèi)型有:本質(zhì)安全型,隔爆型,增安型等,防爆電器主要分為煤礦防爆電器和工廠(chǎng)防爆電器兩類(lèi)。
一、防爆電氣產(chǎn)品的設計總思路(一)防爆電氣設備應用的環(huán)境要求。①具有易燃易爆蒸汽/氣體的爆炸性危險作業(yè)環(huán)境。具有可燃性粉塵的爆炸危險作業(yè)環(huán)境。③可燃性粉塵和易燃易爆蒸汽/氣體同時(shí)存在的危險作業(yè)環(huán)境,如固態(tài)煤炭成品車(chē)間及其稱(chēng)重,涂覆,包裝,運輸等裝置中。并且,隨著(zhù)煤炭企業(yè)的不斷發(fā)展,危險性作業(yè)環(huán)境將越來(lái)越普遍,這就要求煤炭企業(yè)高度重視防爆電器設備在企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的使用。同時(shí),設計部分也應進(jìn)1步對防爆電器進(jìn)行研究。④在前三種情況的基礎上還存在其他特殊條件(如腐蝕性介質(zhì),低溫,高溫高濕,振動(dòng),砂塵雨水等)的環(huán)境中也必須用到防爆電器產(chǎn)品。
?。ǘ┓辣娖髟O備的選型。根據企業(yè)中工作環(huán)境的爆炸危險性的不同,將蒸汽/氣體危險場(chǎng)所劃分為:0區、1區、2區。劃分的依據為爆炸危險源的釋放程度。一般而言,0區限于排放口較小的區域或煤炭裝置內。防爆電器一般使用在1、2區,特別是在具有沙塵雨水和腐蝕的2區中,必須使用防爆功能較強的防爆電器設備。
在具有爆炸危險性的工作場(chǎng)所中,經(jīng)常存在鹽霧,化學(xué)腐蝕等其他因素,這些因素不僅使設備電器的機械功能和電氣性能被嚴重破壞,同時(shí)還使設備的防爆功能受到嚴重破壞。因此,在進(jìn)行防爆電器的選用時(shí),必須確定其抵御能力和安全性。在可燃性粉塵危險環(huán)境中應采用限制表面溫度保護和外殼保護的結構,避免粉塵進(jìn)入設備外殼內,吸附在絕緣體上,導致因電路短路而出現生產(chǎn)事故。
對于粉塵和易燃易爆性氣體同時(shí)存在的危險性作業(yè)場(chǎng)所,選擇設備時(shí),一定要選擇雙重防爆型電氣設備,其防爆級別在滿(mǎn)足易燃易爆性氣體的特點(diǎn)時(shí),還必須滿(mǎn)足可燃性氣體的特性。
二、防爆電氣的設計制作要求(一)電源設計。獨立電源的蓄電池和干電池的本質(zhì)安全,且便于攜帶。蓄電池和干電池皆為電阻性電路,其電源的電源安全參數的確定,可根據電阻性最小點(diǎn)燃電流的曲線(xiàn)來(lái)實(shí)現。利用電池的最高電壓,找出最小點(diǎn)燃電流,再除以安全系數值,便能得到電池允許的最大安全電流值。電池直接短路是電池最嚴重的放電狀態(tài),因此,在進(jìn)行電源設計時(shí),必須考慮電源的本質(zhì)安全性能,并將最大短路電流作為衡量標準。
?。ǘ╇娐吩O計。在進(jìn)行電路設計時(shí),必須充分考慮電器的電氣功能,使電氣原理的正確性得到保證。其次,防爆電器的絕緣參數,爬電距離,電氣間隙必須與GB3836的相關(guān)要求相符合。
?。ㄈ┩鈿ぴO計。外殼的設計必須具有較強的防碰撞功能,防沖擊性和良好的內在品質(zhì),同時(shí)防靜電功能和導熱性能也必須具有一定的強度,同時(shí)還必須設計出精致耐看的外觀(guān)形狀。
?、俜辣娖魍鈿Σ牧系幕疽螅涸趯ν鈿みM(jìn)行設計時(shí),必須要使防爆電器的外殼具有較強的防腐蝕性,抗氧化能力,抗撞擊強度,外殼表面無(wú)靜電,導熱系數高,加工性能良好等。就目前而言,部分國家在進(jìn)行小型防爆電器的外殼制作時(shí)都選用黃銅作為主要材料。由于我國的黃銅資源嚴重缺乏,因此,在我國大多采用工程塑料,鑄鋼,鑄鐵,鋁合金等材料制作防爆電器外殼。由于我國對工業(yè)塑料的化學(xué)成分,防火花工能,防靜電功能提出了更高的要求,因此在防爆電器的外殼制作中一般不提倡使用該種材料。同時(shí),鑄鋼,鑄鐵存在容易腐蝕的特點(diǎn),因此在外殼制作中也極少被用到,目前我國正在向利于無(wú)鎂鋁合金和低鎂鋁合金作為外殼生產(chǎn)材料的方向發(fā)展。
外殼精度要求:防爆電器的外殼設有接線(xiàn)嘴,引線(xiàn)機構,安裝裝置,吊掛裝置,防爆結合面及標志性字符等,其形體形狀一般較為復雜。因此外殼的制作過(guò)程具有較強的精度性,使字符等內容能夠明顯的表現出來(lái)。
鑄件的內在要求:根據國家出臺的GB3836-2010的相關(guān)規定,在外殼加工完成后,必須進(jìn)行水壓測試,水壓試驗的試驗壓力應為所測得的爆炸壓力的1.5倍,但至少為0.35MPa.壓力保持10+2s,“以不連續滴水(每間隔大于10s滴水1滴為不連續滴水)為合格"的規定進(jìn)行判定。并且在試驗壓力和規定時(shí)間內,被試外殼無(wú)結構損壞或可能影響隔爆性能的永久變形。另外,防爆外殼加工完成后,其表面不能出現針孔,氣眼等,鑄件必須組織均勻,具有良好的致密性,表面光潔。
實(shí)用性和經(jīng)濟性要求:在進(jìn)行外殼的設計時(shí),還必須考慮到其實(shí)用性和經(jīng)濟性,在生產(chǎn)中防爆電器外殼必須具有耗能低,耗材少,質(zhì)量輕,體積小等特點(diǎn),進(jìn)而降低生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟效益。
結束語(yǔ)總之,防爆電器是煤炭企業(yè)生產(chǎn)得以順利進(jìn)行的重要因素,因此,我們必須加強對防爆電器的設計,進(jìn)一步改善防爆電器的設計理論,使防爆電器的防爆性能得到進(jìn)一步提高,安全性能和運行的可靠性得到改善,進(jìn)而促進(jìn)我國煤炭企業(yè)的發(fā)展。
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