新聞動態 粉塵(chen)爆炸與粉塵(chen)防(fang)爆電(dian)氣設備

在煤礦、石油(you)、冶(ye)金、紡、醫藥、及無機鹽(yan)行業中，都普(pu)遍存在著(zhu)易燃易爆的粉塵危險場所。近幾年來，由(you)于人們對粉塵防爆認識不足、重視不夠，致使一(yi)些工廠的爆炸事故屢屢發生。

物質燃燒必須有(you)足(zu)夠能量的點火(huo)源(yuan)，有(you)可(ke)燃物質和空(kong)氣(qi)混(hun)合成一定(ding)(ding)的濃度，也(ye)就是說有(you)了一定(ding)(ding)的助燃劑，三(san)者缺一不可(ke)。在(zai)無機鹽的生產(chan)、貯藏和輸(shu)送(song)中(zhong)，要有(you)防(fang)火(huo)防(fang)爆(bao)(bao)的安全措施。在(zai)生產(chan)車間里要安裝(zhuang)防(fang)爆(bao)(bao)電氣(qi)設備，如防(fang)爆(bao)(bao)操(cao)作箱(xiang)、防(fang)爆(bao)(bao)操(cao)作柱、防(fang)爆(bao)(bao)磁力(li)啟動器、防(fang)爆(bao)(bao)燈。在(zai)貯藏的倉庫中(zhong)要裝(zhuang)防(fang)爆(bao)(bao)燈、防(fang)爆(bao)(bao)開關等(deng)(deng)。以避(bi)免(mian)點火(huo)源(yuan)與粉塵直接(jie)接(jie)觸(chu)，在(zai)輸(shu)送(song)的過程中(zhong)要注(zhu)意(yi)撞(zhuang)擊、摩(mo)擦產(chan)生靜電等(deng)(deng)因素。

1 粉塵爆炸的機(ji)理和(he)特(te)點

粉(fen)(fen)(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)爆(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)炸(zha)首先是粉(fen)(fen)(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)粒(li)子(zi)從點(dian)(dian)(dian)燃(ran)(ran)源(yuan)獲得(de)能(neng)量后(hou)(hou)（熱(re)傳導、熱(re)輻射）表(biao)面(mian)(mian)受(shou)熱(re)，另外(wai)(wai)粉(fen)(fen)(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)粒(li)子(zi)獲得(de)能(neng)量后(hou)(hou)內外(wai)(wai)相(xiang)繼受(shou)熱(re)而產生(sheng)熔(rong)融(rong)和氣(qi)(qi)化(hua)迸發出(chu)熾熱(re)微小(xiao)質子(zi)顆粒(li)或(huo)火(huo)(huo)花(hua)，也形(xing)成(cheng)(cheng)粉(fen)(fen)(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)點(dian)(dian)(dian)火(huo)(huo)源(yuan)。而由于(yu)(yu)粉(fen)(fen)(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)表(biao)面(mian)(mian)積大(da)(da)，與(yu)(yu)(yu)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)能(neng)夠(gou)充分接(jie)觸，加之粉(fen)(fen)(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)層的(de)(de)存(cun)在(zai)，故粉(fen)(fen)(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)粒(li)子(zi)表(biao)面(mian)(mian)溫(wen)度(du)(du)急劇(ju)上升，使粉(fen)(fen)(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)粒(li)子(zi)加速分解或(huo)氣(qi)(qi)化(hua)，當與(yu)(yu)(yu)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)混合接(jie)觸時即可形(xing)成(cheng)(cheng)氣(qi)(qi)相(xiang)點(dian)(dian)(dian)火(huo)(huo)，這樣粉(fen)(fen)(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)中(zhong)既有氣(qi)(qi)相(xiang)也有固(gu)相(xiang)，兩相(xiang)同(tong)時存(cun)在(zai)燃(ran)(ran)燒時更加劇(ju)烈。當然，靜電的(de)(de)積聚摩(mo)擦(ca)也形(xing)成(cheng)(cheng)點(dian)(dian)(dian)火(huo)(huo)源(yuan)。當粉(fen)(fen)(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)濃(nong)度(du)(du)與(yu)(yu)(yu)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)混合達到爆(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)炸(zha)下限時遇到點(dian)(dian)(dian)火(huo)(huo)源(yuan)即可燃(ran)(ran)燒，在(zai)初始(shi)燃(ran)(ran)燒時，由于(yu)(yu)粉(fen)(fen)(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)與(yu)(yu)(yu)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)混合較充分，粉(fen)(fen)(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)即可爆(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)炸(zha)，并以(yi)壓力波的(de)(de)方(fang)式(shi)釋放(fang)能(neng)量，所以(yi)常常把(ba)機(ji)械(xie)裝置中(zhong)的(de)(de)粉(fen)(fen)(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)吹出(chu)來，把(ba)地面(mian)(mian)上的(de)(de)粉(fen)(fen)(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)層吹起(qi)(qi)，形(xing)成(cheng)(cheng)了飛揚的(de)(de)粉(fen)(fen)(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)云。這些粉(fen)(fen)(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)云再(zai)被初始(shi)的(de)(de)爆(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)炸(zha)的(de)(de)灼(zhuo)熱(re)殘余物(wu)瞬間再(zai)次(ci)點(dian)(dian)(dian)燃(ran)(ran)，接(jie)著(zhu)發生(sheng)第二次(ci)爆(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)炸(zha)，同(tong)時可產生(sheng)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)湍流。這次(ci)爆(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)炸(zha)由于(yu)(yu)把(ba)大(da)(da)量的(de)(de)沉積的(de)(de)粉(fen)(fen)(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)再(zai)次(ci)吹起(qi)(qi)，其爆(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)炸(zha)的(de)(de)威(wei)力比(bi)初始(shi)爆(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)炸(zha)大(da)(da)得(de)多。粉(fen)(fen)(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)爆(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)炸(zha)受(shou)到點(dian)(dian)(dian)火(huo)(huo)源(yuan)的(de)(de)形(xing)成(cheng)(cheng)、最小(xiao)點(dian)(dian)(dian)火(huo)(huo)能(neng)量和粉(fen)(fen)(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)濃(nong)度(du)(du)等多種因素(su)的(de)(de)影響，因此，粉(fen)(fen)(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)爆(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)炸(zha)是一個很復雜的(de)(de)過程。

2 粉(fen)塵爆(bao)炸危險場所(suo)的劃(hua)分及溫度組(zu)別的確定

粉塵(chen)種類繁多，但歸結起來可分(fen)為爆炸性(xing)粉塵(chen)和可燃(ran)性(xing)粉塵(chen)。

2．1 爆炸危險場所的劃(hua)分(fen)

爆炸危(wei)險場所是根據爆炸性或可燃(ran)性粉塵環境出現的頻度和持續時間(jian)而劃分的。根據我國標準GB12476．1-90將粉塵爆炸危(wei)險場所劃分為10區、11區(見表1)。

表1 危險場所的劃(hua)分

注：DT—塵密型(xing)；DP—防塵型(xing)

10區(qu)是在(zai)正常加工(gong)處理(li)或(huo)清(qing)理(li)過程中出(chu)現(xian)(xian)或(huo)可能出(chu)現(xian)(xian)的(de)粉(fen)塵云或(huo)粉(fen)塵層與(yu)空(kong)氣混(hun)合能達到爆炸濃度的(de)區(qu)。11區(qu)是未劃分為10區(qu)的(de)場所，但(dan)在(zai)異常條件下，可以在(zai)該(gai)場所內(nei)出(chu)現(xian)(xian)粉(fen)塵云或(huo)粉(fen)塵層與(yu)空(kong)氣混(hun)合能達到爆炸濃度的(de)區(qu)。

2．2 溫(wen)度組(zu)別的(de)確定

溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)(du)組別是根據爆(bao)(bao)炸性和可燃(ran)(ran)性粉(fen)(fen)塵的(de)(de)(de)粉(fen)(fen)塵云的(de)(de)(de)點(dian)燃(ran)(ran)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)(du)和高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)表(biao)(biao)面堆(dui)積粉(fen)(fen)塵層(ceng)的(de)(de)(de)點(dian)燃(ran)(ran)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)(du)而確定(ding)的(de)(de)(de)。根據IEC標準(zhun)，防爆(bao)(bao)電氣設備最(zui)高(gao)(gao)表(biao)(biao)面溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)(du)不允許(xu)超(chao)過該粉(fen)(fen)塵云與空氣爆(bao)(bao)炸性混合物點(dian)燃(ran)(ran)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)2/3，防爆(bao)(bao) 設備最(zui)高(gao)(gao)表(biao)(biao)面溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)(du)應(ying)低(di)于粉(fen)(fen)塵層(ceng)的(de)(de)(de)粉(fen)(fen)塵悶(men)燃(ran)(ran)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)(du)75K，而粉(fen)(fen)塵悶(men)燃(ran)(ran)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)(du)在(zai)5mm的(de)(de)(de)厚(hou)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)(du)測(ce)定(ding)的(de)(de)(de)隨(sui)著(zhu)粉(fen)(fen)塵層(ceng)厚(hou) 度(du)(du)(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)加(jia)(jia)厚(hou)而溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)(du)隨(sui)之增加(jia)(jia)。為了安全則進一步降低(di)設備表(biao)(biao)面的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)(du)，粉(fen)(fen)塵層(ceng)在(zai)金屬外殼表(biao)(biao)面的(de)(de)(de)厚(hou)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)(du)不應(ying)超(chao)過5mm，應(ying)經常(chang)擦洗，見表(biao)(biao)2。

表2 溫度組別的確定

注：確定粉(fen)(fen)塵(chen)溫度(du)組(zu)別(bie)時應取粉(fen)(fen)塵(chen)云的(de)點燃(ran)溫度(du)和粉(fen)(fen)塵(chen)層(ceng)的(de)點燃(ran)溫度(du)兩者之(zhi)中的(de)低(di)值。

3 粉塵防(fang)爆電(dian)氣設備外殼要求

3．1 防止粉塵進入電氣(qi)設(she)備殼內

根據國家標準GB12476．1-90粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)防爆(bao)電氣(qi)設備的要(yao)求，可按外(wai)(wai)殼(ke)(ke)(ke)接合面的形(xing)式(shi)(shi)(shi)(shi)制成平面式(shi)(shi)(shi)(shi)、止口式(shi)(shi)(shi)(shi)、密  封(feng)式(shi)(shi)(shi)(shi)、螺(luo)紋(wen)式(shi)(shi)(shi)(shi)、圓筒式(shi)(shi)(shi)(shi)、曲路式(shi)(shi)(shi)(shi)以(yi)及幾種方式(shi)(shi)(shi)(shi)的組合。按限(xian)制粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)進入(ru)殼(ke)(ke)(ke)內的能(neng)力來分為(wei)兩(liang)類。一(yi)類是(shi)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)密外(wai)(wai)殼(ke)(ke)(ke)：外(wai)(wai)殼(ke)(ke)(ke)的結構設計(ji)成隔塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)結構，粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)不能(neng)進入(ru)，外(wai)(wai)殼(ke)(ke)(ke)的防外(wai)(wai)物能(neng)力為(wei)6級(ji)；另一(yi)類是(shi)防塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)外(wai)(wai)殼(ke)(ke)(ke)：不能(neng)完全防止粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)進入(ru)，但(dan)進入(ru)量(liang)不足(zu)以(yi)影響電氣(qi)設備的正常(chang)運(yun)行(xing)，外(wai)(wai)殼(ke)(ke)(ke)防外(wai)(wai)物能(neng)力為(wei)5級(ji)。

按GB4203-93準試(shi)驗(yan)，判定合格(ge)標準：“塵密外殼(ke)”殼(ke)內(nei)無可見(jian)粉塵，“防(fang)塵外殼(ke)”殼(ke)內(nei)可見(jian)微量(liang)粉塵，但不(bu)影(ying)響電氣設備的正(zheng)常(chang)運行(xing)。

3．2 電氣設備(bei)材料的選擇

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(you)金屬的埋(mai)封件。

3．3 電氣設備的外觀要求(qiu)

粉(fen)塵防爆(bao)(bao)外殼上(shang)(shang)應鑄造Ex永久性標(biao)(biao)志(zhi)，以警(jing)(jing)示人們該設(she)備是防爆(bao)(bao)設(she)備，不能隨意拆卸。設(she)備上(shang)(shang)還要設(she)有銘牌(pai)，明(ming)確(que)標(biao)(biao)出(chu)產(chan)品名稱，型號規格、防爆(bao)(bao)標(biao)(biao)志(zhi)及(ji)防爆(bao)(bao)合格證號，還要有“斷電源后開蓋”的(de)警(jing)(jing)告(gao)牌(pai)，內外接地(di)標(biao)(biao)志(zhi)等(deng)，以確(que)保生產(chan)及(ji)人身的(de)安全。

4 粉塵(chen)外殼允許最(zui)高表溫度

防止粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)點燃(ran)(ran)(ran)的(de)(de)主要因(yin)(yin)素之一就是限(xian)制粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)外(wai)(wai)殼最高(gao)(gao)表(biao)面(mian)(mian)溫(wen)度(du)的(de)(de)形成，盡管用(yong)了“塵(chen)(chen)(chen)密”或“防塵(chen)(chen)(chen)”外(wai)(wai)殼的(de)(de)設(she)備(bei)，有效(xiao)的(de)(de)防止粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)進入，避(bi)免電弧火花直接(jie)點燃(ran)(ran)(ran)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)，但電氣(qi)元(yuan)件發熱(re)是不(bu)(bu)可(ke)避(bi)免的(de)(de)。必須限(xian)制該電氣(qi)設(she)備(bei)最高(gao)(gao)表(biao)面(mian)(mian)溫(wen)度(du)值(zhi)范圍(wei)，就能(neng)保證(zheng)其安全性(xing)。當然這就取決于粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)種類(lei)和粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)點燃(ran)(ran)(ran)溫(wen)度(du)及安全系數，因(yin)(yin)不(bu)(bu)同的(de)(de)物(wu)質(zhi)有不(bu)(bu)同點燃(ran)(ran)(ran)溫(wen)度(du)，因(yin)(yin)此(ci)要求限(xian)制電氣(qi)設(she)備(bei)最高(gao)(gao)表(biao)面(mian)(mian)溫(wen)度(du)的(de)(de)范圍(wei)也不(bu)(bu)同。現將電氣(qi)設(she)備(bei)允許的(de)(de)最高(gao)(gao)表(biao)面(mian)(mian)溫(wen)度(du)值(zhi)列于表(biao)3。

表3 電氣設備允(yun)許的最高表面溫度

所以(yi)在安裝、使(shi)用粉(fen)(fen)(fen)塵(chen)防(fang)爆電氣設(she)備時，盡可能減(jian)少粉(fen)(fen)(fen)塵(chen)泄漏(lou)與飛揚(yang)，以(yi)使(shi)粉(fen)(fen)(fen)塵(chen)在空(kong)氣中的濃度(du)下降(jiang)，減(jian)少粉(fen)(fen)(fen)塵(chen)層的積聚，并經常清掃以(yi)降(jiang)低悶燃溫(wen)度(du)，這些都(dou)是降(jiang)低電氣設(she)備表(biao)(biao)面(mian)溫(wen)度(du)的有效措(cuo)施，在使(shi)用過程中，如果(guo)要打開設(she)備外(wai)殼，必(bi)須(xu)使(shi)內部(bu)元(yuan)件(jian)溫(wen)度(du)低于(yu)設(she)備最高表(biao)(biao)面(mian)溫(wen)度(du)，否則須(xu)在外(wai)殼上(shang)設(she)警告牌(pai)，加以(yi)明示，以(yi)防(fang)元(yuan)件(jian)表(biao)(biao)面(mian)高溫(wen)引起點燃爆炸。當然，對其它可能出現的火花、電弧、高溫(wen)等因素，仍(reng)要采取措(cuo)施，以(yi)降(jiang)低粉(fen)(fen)(fen)塵(chen)爆炸的危(wei)險性(xing)。

5 粉塵防爆電氣設備如何選型

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(hou)根據使(shi)用場(chang)所及溫(wen)度來選(xuan)(xuan)型(xing)，在正常加工生產(chan)過程中，能夠(gou)產(chan)生粉(fen)塵(chen)云或粉(fen)塵(chen)層(ceng)的爆(bao)炸(zha)性(xing)和可燃性(xing)物質，當與(yu)空氣(qi)混合達到一定濃度時(shi)，這種環境就必須選(xuan)(xuan)擇(ze)“塵(chen)密型(xing)”的外(wai)殼，以使(shi)粉(fen)塵(chen)不得進入殼內(nei)。因為殼內(nei)電氣(qi)元(yuan)件有可能產(chan)生電弧、火花點燃粉(fen)塵(chen)而形成爆(bao)炸(zha)。當非導電性(xing)的哪怕是可燃性(xing)物質，用在無粉(fen)塵(chen)云和粉(fen)塵(chen)層(ceng)出現的場(chang)所，就可選(xuan)(xuan)擇(ze)“防塵(chen)型(xing)”的外(wai)殼。

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)爆電氣設(she)備確(que)定(ding)后(hou)，安裝(zhuang)和使用(yong)也(ye)是防(fang)止粉塵爆炸的重(zhong)要(yao)一環，一定(ding)要(yao)按(an)安裝(zhuang)規范(fan)要(yao)求(qiu)的有(you)關條款去執行，才能(neng)保證防(fang)爆電氣設(she)備起到防(fang)爆作用(yong)。