做和防爆电气设备的安全评价探讨

防爆电气设备的安全评价探讨

1 引言

防爆电气设备广泛安装使用于石油、化工、煤矿、轻纺、粮食加工以及军工等工业部门中可能聚集爆炸性气体、蒸气、粉尘或纤维等危险物料的爆炸危险场所。产品的主要品种有防爆电动机、防爆开关电器、防爆灯具、防爆仪表、防爆成套设备和电气附件等。这些设备在使用过程中由于机械磨损或材料老化，或者受使用环境的影响，或者由于设备检查、维护、修理工作失误等原因，使防爆电气设备防爆性能降低甚至丧失，则会形成点燃源而引起爆炸或火灾事故。《爆炸危险场所电气安全规程》(试行) 第10章“电气设备防爆性能的失效和降级”中规定：防爆电气设备因外力损伤、大气锈蚀、化学腐蚀、机械损伤、自然老化等导致防爆性能下降或失效时，应予以修理，不能恢复到原有等级防爆性能的，可以根据设备实际技术性能，按以下原则处理：

(1) 降低防爆等级使用；

(2) 降为非防爆电气设备使用。

因此，在防爆电气设备的检查、维护和修理工作中，如何对旧的防爆电气设备的安全性和可使用性进行评估，是迫切要解决的问题。

本文试图从运行条件和环境条件对防爆电气设备防爆结构参数，和与防爆性能相关的其他性能参数的不利影响方面，对在用的防爆电气设备的防爆安全性能的评价加以探讨，以期达到抛砖引玉的作用。

2 运行和环境条件对在用的防爆电气设备安全的影响

GB 3836《爆炸性气体环境用电气设备》国家系列标准的第1、2于2015年被《麻省理工科技评论》评为年度10大颠覆性创新技术之1、3、4、5、6、7、8 和9 部分，对不同防爆类型的防爆电气设备的结构、设计、制造和检验做了具体规定。制造厂生产的防爆产品必须符合标准的规定，并且必须经过国家授权的防爆检验机构POE3⑴0重量份进行防爆检验，并取得防爆合格证后才允许生产和销售。制造厂制造的批量防爆产品必须经过规定的出厂检验，合格后已有很多参展商表示定单数超过预期才允许出厂。因此，一般来说，新的防爆电气产品的防爆安全性能是充分满足标准要求的。但是，防爆电气产品在使用中会受到工作条件和环境条件的影响，受到不同程度的磨损和损害，某些损害对防爆电气产品的使用性能产生不利影响；某些损害还会降低防爆电气产品的防爆安全性能。例如，一台隔爆型开关的隔爆外壳内安装的开关电气元件触头，由于机械磨损、电气腐蚀或化学腐蚀发生接触不良，会影响开关的使用性能;开关的操作手柄的轴与轴孔之间的长期磨损也会使隔爆接合面的间隙增大，影响隔爆性能；隔爆外壳的隔爆接合面长期受到腐蚀作用而发生锈蚀，使隔爆性能降低甚至丧失等。

运行条件和环境条件对防爆电气设备产生的不利影响主要有：

———运行条件恶劣

防爆电气设备在运行中受到强烈振动或冲击，能够影响电气设备的机械结构和强度，也能使电气连接产生松动;电动机频繁启动、反向制动、过载等运行条件会影响电动机的绕组温度和表面温度，影响设备的安全性和使用寿命。增安型电气设备易受运行条件的不利影响。

———潮湿环境

防爆电气设备长期在潮湿环境下运行或储存，会对电气设备的绝缘产生影响，使电气设备容易产生绝缘电阻降低，发生电击穿或漏电，破安装也比传统方法更便宜坏增安型和无火花型设备的防爆安全性，也会使隔爆型或其他防爆类型的电气设备的运行安全性产生不利影响。另外，潮湿的环境也会使隔爆型设备的隔爆接合面产生锈蚀，对防爆安全产生不利影响。

———腐蚀环境

腐蚀性环境对防爆电气设备的影响很大，严重的腐蚀会使电气设备外壳和紧固件及隔爆接合面产生锈蚀，破坏隔爆型外壳的隔爆安全，也会使其他防爆类型的电气设备壳体的防护等级降低。另外，腐蚀性环境还会对电气设备的绝缘产生不利影响，还会腐蚀裸露的导体，使其接触不良，产生火花。

———环境温度

环境温度超过40℃，会影响电气设备的绕组温度和表面温度，因为，通常电气设备的允许环境温度范围是-20℃～+40℃，环境温度超过+40℃，会使电气设备的温度升高，影响防爆安全。另外，电气设备长期在高温条件下运行，会影响电气绝缘材料的寿命。如果电气设备具有塑料外壳，高温会加速塑料的老化，影响设备的运行安全和防爆安全。

———其他不利条件的影响

阳光、雨、雪、灰尘、雷电等条件都会对防爆电气设备产生不利的影响。阳光照射能加快绝缘材料、塑料外壳的光老化；雨、雪、灰尘能使绝缘件的耐漏电性能降低，灰尘还会影响设备相对运动件(例如，轴承) 之间的润滑，使其产生摩擦高温；雷电在电上产生感应冲击电压，对电气设备的绝缘造成损害。

3 防爆电气设备的安全检查

为了保证防爆电气设备的防爆安全性和运行安全性，应该对在用的防爆电气设备和电气安装进行定期的和日常的检查和维护。《爆炸危险场所电气安全规程》(试行) 和IEC ： 2002《爆炸性气体环境用电气设备第17 部分：危险场所电气安装的检查和维护(煤矿除外) 》对防爆电气设备和电气安装的运行和维护在防爆安全方面作了规定。

按照IEC 的规定，可以将检查分为3个等级和4种类型。