正文 本質安全電氣設計應用於防爆立體庫的探討(1 / 2)

摘要 進行防爆立體庫中的本質安全電路設計時,要針對構成爆炸的基本條件,采取完整的防範措施。同時,電氣施工也必須嚴格按規範進行。這是保證工程達到設計防爆要求的重要環節。

關鍵詞 本質安全電路、立體倉庫電氣設備、防爆措施

本質安全電路是設計製造本質安全型電氣設備的關鍵所在。所謂本質安全電路,是指在電路設計時通過合理選擇電氣參數,使電路在規定的試驗條件下,無論是正常工作還是在規定的故障狀態下產生的電火花和熱效應都不能點燃規定的爆炸性混合物的電路。

采用本質安全電路的電氣設備稱為本質安全型電氣設備,其防爆原理是:通過限製電氣設備電路的各種參數,或采取保護措施來限製電路的火花放電能量和熱能,使其在正常工作和規定的故障狀態下產生的電火花和熱效應均不能點燃周圍環境的爆炸性混合物,從而實現了電氣防爆。這種電氣設備的電路本身就具有防爆性能,即從“本質”上就是安全的,故稱為本質安全型。由於本質安全型電氣設備的電路本身就是安全的,因此設備本身不需要專門的防爆外殼,可以縮小設備的體積和重量,簡化設備的結構。

在一些企業的生產過程中,由於使用大量揮發性有機物質,使廠房內的某些區域成為爆炸危險區域,廠房的電氣設計必須把防爆安全作為設計方案的首要因素。鑒於此,有必要研究和考慮各種影響安全的因素,充分考慮生產、維修過程中可能出現的危險,有效提高企業防爆廠房的設計水平,降低由於電氣原因發生爆炸危險的概率。

構成爆炸的三個基本條件

1 釋放源

可釋放出能形成爆炸性混合物的物質所在的位置或地點稱為釋放源。

有時,這種釋放是不可避免的,如自動計量或自動分析儀等在正常操作過程中會釋放出少量可燃、易燃物質。電氣設備在這種狀態下長期正常工作,在設計中必須考慮相應措施,使其不產生爆炸性混合物。

2 點燃源

煙頭、撞擊火花、明火、化學反應熱、熱物體表麵等都可以起到點燃作用,成為點燃源。此外,電器控製設備如燈開關、磁力起動器等,在分合過程中產生的電弧以及電器設備表麵的熱積累都是可能的點燃源。在電氣設計中,最重要的是要防止因電氣設備導致點燃的問題。

3 爆炸濃度

爆炸性氣體、蒸汽、粉塵等要與空氣混合成一定比例,才能形成爆炸性混合物,這個比例稱為爆炸濃度。當混合物濃度超過爆炸濃度上限或低於爆炸濃度下限時,都不能被點燃。要關注上限與下限之間的危險區域,特別應注意下限,因為混合物經過積累,隨時可能達到爆炸濃度的下限而被點燃。因此,對企業廠房所有可能泄漏可燃性物質的場所都不可忽視。

釋放源、點燃源和爆炸濃度構成了爆炸的三個基本條件,缺少任一條件均形不成爆炸。電氣中的本質安全電路設計首先應將這三個方麵作為出發點。

案例分析

在此以某廠房防爆立體倉庫為例進行說明。該倉庫總體設計有2台雙立柱巷道堆垛機和2台輸送機。在堆垛機、輸送機的部分控製電路設計中,考慮到廠房環境,設計中增加了本質安全型電氣元件,提高了電路的防爆安全可靠性。

本案例中采用佳木斯YBZSE係列起重用隔爆型雙速電磁製動三相異步電動機,其特點是特別適用於短時或斷續運轉、頻繁起/製動的設備。

圖1中顯示了堆垛機運行、起升及貨叉動作時暴露在控製櫃外部的轉換開關、鬆繩過載限位開關、急停和電源鎖等按鈕、將它們用一個直流24V本安電源供電,應用了安全防爆的設計思路。

圖2中顯示了輸送機手動/自動、正轉/反轉按鈕控製回路,在按鈕與輸入模塊之間增加了防爆安全柵,有效防止了在輸入模塊內部光電隔離作用下接地導通時的危險,同樣應用了防爆的設計思路。