第四章防火防爆防雷防靜電

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第四章 防火防爆、防雷防靜電電氣火災(zāi)和爆炸在火災(zāi)、爆炸事故中占有很大的比例，一旦發(fā)生火災(zāi)爆炸可以造成重大經(jīng)濟(jì)損失，而且往往造成人身傷亡和設(shè)備毀壞。在很多地區(qū)，引起火災(zāi)的電氣原因已經(jīng)成為火災(zāi)的第一原因。雷電和靜電有許多相似之處，都是相對(duì)于觀察者靜止的電荷聚集的結(jié)果，放電主要危害都是引起火災(zāi)和爆炸等。本章將分別介紹電氣防火防爆、防雷防靜電的安全要求。第一節(jié) 防火防爆安全要求電氣火災(zāi)與爆炸的原因很多，設(shè)備缺陷、安裝不當(dāng)?shù)仁侵匾?，電流產(chǎn)生的熱量和電路產(chǎn)生的火花或電弧是直接原因。本節(jié)主要介紹防火防爆安全要求。一、防火安全要求1電氣火災(zāi)直接原因(1)電氣設(shè)備過熱引起電氣設(shè)備過

2、熱主要是電流產(chǎn)生的熱量造成的，包括以下幾種情況：短路：發(fā)生短路時(shí)，線路中的電流增加為正常時(shí)幾倍甚至幾十倍，而產(chǎn)生的熱量又和電流的平方成正比，使得溫度急劇上升，大大超過允許范圍。過載：過載會(huì)引起電氣設(shè)備發(fā)熱，造成過載的原因主要有：一是設(shè)計(jì)時(shí)選用線路或設(shè)備不合理，以至在額定負(fù)載下產(chǎn)生過熱；二是使用不合理，即線路或設(shè)備的負(fù)載超過額定值，或者連續(xù)使用時(shí)間過長，超過線路或設(shè)備的設(shè)計(jì)能力，由此造成過熱。接觸不良：接觸部分是電路中的薄弱環(huán)節(jié)，是發(fā)生過熱的一個(gè)重點(diǎn)部位。不可拆卸的接頭連接不牢、焊接不良或接頭處混有雜質(zhì)，可拆卸的接頭連接不緊密或由于震動(dòng)而松動(dòng)，增加接觸電阻而導(dǎo)致接頭過熱。鐵芯發(fā)熱：變壓器、電動(dòng)機(jī)

3、等設(shè)備的鐵芯，如鐵芯絕緣損壞或承受長時(shí)間過電壓，渦流損耗和磁滯損耗將增加而使設(shè)備過熱。散熱不良：各種電氣設(shè)備在設(shè)計(jì)和安裝時(shí)都考慮有一定的散熱或通風(fēng)措施，如果這些措施受到破壞，就會(huì)造成設(shè)備過熱。電爐等直接利用電流的熱量進(jìn)行工作的電氣設(shè)備，工作溫度都比較高，如安置或使用不當(dāng)，均可能引起火災(zāi)。(2)電火花或電弧電火花是電極間的擊穿放電，電火花能引起可燃物燃燒，構(gòu)成危險(xiǎn)的火源。電火花主要包括工作火花和事故火花兩類。工作火花是指電氣設(shè)備正常工作時(shí)或正常操作過程中產(chǎn)生的火花。如直流電機(jī)電刷與整流子滑動(dòng)接觸處、交流電機(jī)電刷與滑環(huán)滑動(dòng)接觸處電刷后方的微小火花、開關(guān)或接觸器開合時(shí)的火花、插銷拔出或插入時(shí)的火花等

4、。事故火花是線路或設(shè)備發(fā)生故障時(shí)出現(xiàn)的火花。如發(fā)生短路或接地時(shí)出現(xiàn)的火花、絕緣損壞時(shí)出現(xiàn)的閃光、導(dǎo)線連接松脫時(shí)的火花、保險(xiǎn)絲熔斷時(shí)的火花、過電壓放電火花、靜電火花、感應(yīng)電火花以及修理工作中錯(cuò)誤操作引起的火花等。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和定子發(fā)生摩擦(掃膛)或風(fēng)扇與其它部件相碰也都會(huì)產(chǎn)生火花，這是由碰撞引起的機(jī)械性質(zhì)的火花。燈泡破碎時(shí)，熾熱的燈絲有類似火花的危險(xiǎn)作用。電弧是大量電火花匯集而成的，它同樣可以引起可燃物燃燒，而且還能使金屬熔化飛濺，構(gòu)成火源。2電氣防火安全要求電氣防火安全要求主要為克服電氣設(shè)備過熱和電路引起的火花或電弧而采取的措施。(1)電氣設(shè)備電氣設(shè)備的額定功率要大于負(fù)載的功率；電線的截面積允許

5、電流要大于負(fù)載電流；電氣設(shè)備的絕緣要符合安全要求；電氣設(shè)備的安裝要符合一定的安全距離；不可卸的接頭及活動(dòng)觸頭都要接觸良好；要加強(qiáng)電氣設(shè)備的平時(shí)維護(hù)保修工作。(2)照明燈具及附件：燈具完整、無損傷，附件齊全，普通燈具有安全認(rèn)證標(biāo)志。(3)開關(guān)、插座：不同極性帶電部件間有合理電氣間隙和爬電距離；開關(guān)、插座、接線盒及其面板等塑料絕緣材料應(yīng)具有阻燃性能。(4)電線、電纜：按額定電壓450750V及以下聚氯乙烯絕緣電纜GB5023、15023、7標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的產(chǎn)品應(yīng)有安全認(rèn)證標(biāo)志。常用的BV型絕緣電線的絕緣厚度不小于規(guī)定值。二、防爆安全要求1危險(xiǎn)環(huán)境不同危險(xiǎn)環(huán)境應(yīng)當(dāng)選用不同類型的防爆電氣設(shè)備，并采用不同的防

6、爆措施。因此，首先必須正確劃分所在環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域的大小和級(jí)別。門)氣體、蒸氣爆炸危險(xiǎn)環(huán)境根據(jù)爆炸性氣體混合物出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時(shí)間將此類危險(xiǎn)環(huán)境分為0，區(qū)、1區(qū)和2區(qū)。危險(xiǎn)區(qū)域的大小受通風(fēng)條件、釋放源特征和危險(xiǎn)物品性能參數(shù)的影響。0區(qū)(0級(jí)危險(xiǎn)區(qū)域)指正常運(yùn)行時(shí)連續(xù)出現(xiàn)或長時(shí)間出現(xiàn)或短時(shí)間頻繁出現(xiàn)爆炸性氣體、蒸氣或薄霧的區(qū)域。除有危險(xiǎn)物質(zhì)的封閉空間(如密閉容器內(nèi)部空間、固定頂液體貯罐內(nèi)部空間等)以外，很少存在0區(qū)。1區(qū)(1級(jí)危險(xiǎn)區(qū)域)指正常運(yùn)行時(shí)預(yù)計(jì)周期性出現(xiàn)或偶然出現(xiàn)爆炸性氣體、蒸氣或薄霧的區(qū)域。2區(qū)(2級(jí)危險(xiǎn)區(qū)域)指正常運(yùn)行時(shí)不出現(xiàn)，即使出現(xiàn)也只是短時(shí)間偶然出現(xiàn)爆炸性氣體、蒸氣或薄霧的區(qū)域

7、。爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的級(jí)別主要受釋放源特征和通風(fēng)條件的影響。連續(xù)釋放比周期性釋放的級(jí)別高；周期性釋放比偶然短時(shí)間釋放的級(jí)別高。良好的通風(fēng)(包括局部通風(fēng))可降低爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的范圍和等級(jí)。爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的范圍和等級(jí)還與危險(xiǎn)蒸氣密度等因素有關(guān)。(2)粉塵、纖維爆炸危險(xiǎn)環(huán)境根據(jù)爆炸性混合出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時(shí)間將此類危險(xiǎn)環(huán)境分為10區(qū)和11區(qū)。10區(qū)(10級(jí)危險(xiǎn)區(qū)域)指正常運(yùn)行時(shí)連續(xù)或長時(shí)間或短時(shí)間頻繁出現(xiàn)爆炸性粉塵、纖維的區(qū)域。11區(qū)(11級(jí)危險(xiǎn)區(qū)域)指正常運(yùn)行時(shí)不出現(xiàn)，僅在不正常運(yùn)行時(shí)短時(shí)間偶然出現(xiàn)爆炸性粉塵、纖維的區(qū)域。2防爆安全要求電氣的爆炸是與火災(zāi)有聯(lián)系的，發(fā)生火災(zāi)的同時(shí)發(fā)生爆炸。因此，防爆安全除按

8、防火安全要求外，還要注意以下幾點(diǎn)：(1)防爆電氣設(shè)備的選用應(yīng)當(dāng)根據(jù)安裝地點(diǎn)的危險(xiǎn)等級(jí)、危險(xiǎn)物質(zhì)的組別和級(jí)別、電氣設(shè)備的種類和使用條件選用爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的電氣設(shè)備。所選用電氣設(shè)備的組別和級(jí)別不應(yīng)低于該環(huán)境中危險(xiǎn)物質(zhì)的組別和級(jí)別。當(dāng)存在兩種以上危險(xiǎn)物質(zhì)時(shí)，應(yīng)按危險(xiǎn)程度較高的危險(xiǎn)物質(zhì)選用。在爆炸危險(xiǎn)環(huán)境，應(yīng)盡量少用或不用攜帶式電氣設(shè)備，應(yīng)盡量少安裝插銷座。(2)防爆電氣線路的安裝在爆炸危險(xiǎn)環(huán)境和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境，電氣線路的安裝位置、敷設(shè)方式、導(dǎo)線材質(zhì)、連接方法等均應(yīng)與區(qū)域危險(xiǎn)等級(jí)相適應(yīng)。(3)防爆安全技術(shù)消除或減少爆炸性混合物消除或減少爆炸性混合物包括采取封閉式作業(yè)，防止爆炸性混合物泄漏；清理現(xiàn)場積塵、防

9、止爆炸性混合物積累；設(shè)計(jì)正壓室，防止爆炸性混合物侵入有引燃源的區(qū)域；采取開式作業(yè)或通風(fēng)措施，稀釋爆炸性混合物；在危險(xiǎn)空間充填惰性氣體或不活潑氣體，防止形成爆炸性混合物。隔離危險(xiǎn)性大的設(shè)備應(yīng)分室安裝，并在隔墻上采取封堵措施。電動(dòng)機(jī)隔墻傳動(dòng)、照明燈隔玻璃窗照明等都屬于隔離措施。消除引燃源主要包括以下措施：按爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的特征和危險(xiǎn)物的級(jí)別、組別選用電氣設(shè)備和設(shè)計(jì)電氣線路。保持電氣設(shè)備和電氣線路安全運(yùn)行。安全運(yùn)行包括電流、電壓、溫升和溫度不超過允許范圍，包括絕緣良好、連接和接觸良好、整體完好無損、清潔、標(biāo)志清晰等。接地措施在爆炸危險(xiǎn)環(huán)境中的接地應(yīng)注意：應(yīng)將所有不帶電金屬物體做等電位聯(lián)結(jié)；如低壓由接地

10、系統(tǒng)配電，應(yīng)采用TNS系統(tǒng)，不得采用TNC系統(tǒng)；如低壓由不接地系統(tǒng)配電，應(yīng)采用IT系統(tǒng)，并裝有一相接地時(shí)或嚴(yán)重漏電時(shí)能自動(dòng)切斷電源的保護(hù)裝置或能發(fā)出聲、光雙重信號(hào)的報(bào)警裝置。第二節(jié) 防雷防靜電安全要求雷電和靜電有許多相似之處，但也有不同。雷電與靜電電荷產(chǎn)生和聚集的方式不同、存在的空間不同、放電能量相差甚遠(yuǎn)、防護(hù)措施也有很多不同。本節(jié)主要介紹防雷防靜電安全要求。一、防雷安全要求雷電的種類較多，按危害方式分為直擊雷、感應(yīng)雷和雷電侵入波，按形狀分為線形、片形和球形三種。1雷電的危害雷電的危害分為電作用的破壞、熱作用的破壞、機(jī)械作用的破壞。(1)電作用的破壞：雷電數(shù)十萬至數(shù)百萬伏的沖擊電壓可能毀壞電氣

11、設(shè)備的絕緣，造成大面積停電。(2)熱作用的破壞：巨大的雷電流通過導(dǎo)體，在極短的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)換成大量的熱能，使金屬熔化飛濺而引起火災(zāi)和爆炸。(3)機(jī)械作用的破壞：巨大的雷電流通過被擊物時(shí)，瞬間產(chǎn)生大量的熱，使被擊物內(nèi)部的水分或其他液體急劇汽化，劇烈膨漲大量氣體，致使被擊物破壞或爆炸。2防雷措施(1)建筑物防雷措施 各類建筑物防雷措施應(yīng)采取防直擊雷和防雷電波侵入的措施。建筑物可利用基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋網(wǎng)作為接地體；可利用外緣柱內(nèi)外側(cè)兩根主筋作為防雷引下線；應(yīng)將45m以上外墻上的欄桿、門窗等較大的金屬物與防雷裝置連接以防側(cè)擊雷；建筑物上面可裝設(shè)避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)。(2)架空線路防雷措施設(shè)避雷線；提高線路本身的

12、絕緣水平；用三角形頂線作保護(hù)線；裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置或自重合熔斷器。(3)變、配電所的防雷措施裝設(shè)避雷針，用來保護(hù)整個(gè)變、配電所建(構(gòu))筑物，使之免遭直擊雷；高壓側(cè)裝設(shè)閥型避雷器或保護(hù)間隙。主要用來保護(hù)主變壓器，以免高電位沿高壓線路侵入變電所，損壞變電所這一最主要的設(shè)備，為此，要求避雷器或保護(hù)間隙應(yīng)盡量靠近變壓器安裝，其接地線應(yīng)與變壓器低壓中性點(diǎn)及金屬外殼連在一起接地。低壓側(cè)裝設(shè)閥型避雷器或保護(hù)間隙主要在多雷區(qū)使用，以防止雷電波由低壓側(cè)侵入而擊穿變壓器的絕緣。當(dāng)變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)不接地時(shí)，其中性點(diǎn)也應(yīng)加裝避雷器或保護(hù)間隙。二、防靜電安全要求與流電相比，靜電是相對(duì)靜止的電荷。靜電現(xiàn)象是一種常見的帶

13、電現(xiàn)象，如雷電、電容器殘留電荷、摩擦帶電等。靜電既有有利的一面也有有害的一面。以下主要介紹靜電的危害及防靜電要求。1靜電的危害靜電的危害方式有爆炸和火災(zāi)、電擊、妨礙生產(chǎn)。(1)爆炸和火災(zāi)：靜電電量雖然不大，但因其電壓很高而容易發(fā)生放電，產(chǎn)生靜電火花。在具有可燃液體的作業(yè)場所(如油品運(yùn)場所)，可能因靜電火花引起火災(zāi)；在具有爆炸性粉塵或爆炸性氣體、蒸汽的作業(yè)場所(如煤粉、面粉、鋁粉、氫氣等)，可能因靜電火花引起爆炸。(2)電擊：當(dāng)人體接近帶靜電體的時(shí)候，帶靜電荷的人體(人體所帶靜電可高達(dá)上萬伏)在接近接地體的時(shí)候就有可能發(fā)生電擊。由于靜電能量很小，靜電電擊不致于直接使人致命，但可能因擊墜落摔倒引起

14、二次事故。(3)妨礙生產(chǎn)：在某些生產(chǎn)過程中，如不清除靜電，將會(huì)妨礙生產(chǎn)或降低產(chǎn)品質(zhì)量。例如，紡織行業(yè)，靜電使纖維纏結(jié)、吸附塵土，降低紡織品質(zhì)量；在印刷行業(yè)，靜電使紙張不齊，不能分開，影響印刷速度和質(zhì)量；靜電還可能引起電子元件誤動(dòng)作。2防靜電安全要求消除靜電危害的措施大致有接地法、泄漏法、中和法和工藝控制法。(1)接地法接地是消除靜電危害最簡單的方法。接地主要用來消除導(dǎo)電體上的靜電，不宜用來消除絕緣體上的靜電。在有火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn)的場所，為了避免靜電火花造成事故，應(yīng)采取下列接地措施：凡用來加工、貯存、運(yùn)輸各種易燃液體、氣體和粉體的設(shè)備、貯存池、貯存缸以及產(chǎn)品輸送設(shè)備、封閉的運(yùn)輸裝置、排注設(shè)備、混合

15、器、過濾器、干燥器、升華器、吸附器等都必須接地。如果袋形過濾器由紡織品類似物品制成，可以用金屬絲穿縫并予以接地。廠區(qū)及車間的氧氣、乙炔等管道必須連接成一個(gè)連續(xù)的整體，并予以接地。注油漏斗、浮動(dòng)缸頂、工作站臺(tái)等輔助設(shè)備或工具均應(yīng)接地。汽車油槽車行駛時(shí)，由于汽車輪胎與路面有摩擦，汽車底盤上可能產(chǎn)生危險(xiǎn)的靜電電壓。為了導(dǎo)走靜電電荷，油槽車應(yīng)帶金屬鏈條，鏈條的上端和油槽車底盤相連，另一端與大地接觸。某些危險(xiǎn)性較大的場所，為了使轉(zhuǎn)軸可靠接地，可采用導(dǎo)電性潤滑油或采用滑環(huán)、碳刷接地。靜電接地裝置應(yīng)當(dāng)連接牢靠，并有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，可以同其它目的接地用一套接地裝置。(2)泄漏法采取增濕措施和采用抗靜電添加劑，

16、促使靜電電荷從絕緣體上自行消散，這種方法稱為泄漏法。增濕就是提高空氣的濕度。這種消除靜電危害的方法應(yīng)用比較普遍。增濕的主要作用在于降低帶靜電絕緣體的絕緣性，或者說增強(qiáng)其導(dǎo)電性，這就減小了絕緣體通過本身泄放電荷的時(shí)間常數(shù)，提高了泄放速度，限制了靜電電荷的積累。加抗靜電添加劑：抗靜電添加劑是特制的輔助劑，有的添加劑加入產(chǎn)生靜電的絕緣材料以后，能增加材料的吸濕性或離子性，從而把材料的電阻率降低，以加速靜電電荷的泄放。采用導(dǎo)電材料或紙絕緣材料：采用金屬工具代替絕緣工具；在絕緣材料制成的容器內(nèi)層，襯以導(dǎo)電層或金屬網(wǎng)絡(luò)，并予以接地；采用導(dǎo)電橡膠代替普通橡膠等，都會(huì)加速靜電電荷的泄漏。(3)靜電中和法靜電中

17、和法是消除靜電危害的重要措施。靜電中和法是在靜電電荷密集的地方設(shè)法產(chǎn)生帶電離子，將該處靜電電荷中和掉。靜電中和法可用來消除絕緣體上的靜電。靜電中和法依其產(chǎn)生相反電荷或帶電離子的方式不同，主要有以下幾種類型。感應(yīng)中和器：感應(yīng)中和器沒有外加電源，一般由多組尾端接地的金屬針及其支架組成。根據(jù)生產(chǎn)工藝過程的特點(diǎn)，中和器的金屬針可以成刷形布置，可以沿徑向成管形布置，也可以按其它方式布置。外接電源中和器：這種中和器由外加電源產(chǎn)生電場，當(dāng)帶有靜電的生產(chǎn)物料通過該電場區(qū)域時(shí)，其上電荷發(fā)生定向移動(dòng)而被中和和泄放；另外，外加電源產(chǎn)生的電場還可以阻止電荷的轉(zhuǎn)移，減緩靜電的產(chǎn)生；同時(shí)，外加高壓電場對(duì)電介質(zhì)也有電離作用，可加速靜電電荷的中和和泄放。放射線