特种作业安全技术（电工）培训系列
第三章 电气防火防爆
火灾和爆炸：是事故的两大重要类别。可以造成重大的人员伤亡和巨额的财产损失。各种电气设备在一定的环境条件下都有引发火灾和爆炸危险的可能。 一、燃烧和爆炸的原理
（一）燃烧
燃烧是一种化学反应，燃烧这种化学反应通常伴有大量的热和光产生。 燃烧的三个基本条件：
（1）有可燃物质存在：凡能与空气中的氧或其他氧化剂起剧烈化学反应的物质都称为可燃物质。可燃物与氧气混合时占有一定比例才会发生燃烧。
（2）有助燃物质存在：凡能帮助燃烧的物质称为助燃物质。助燃物质数量不足时不会发生燃烧。
（3）有着火源存在：凡能引起可燃物质燃烧的热能源即火源。火源须具备足够的温度和足够的热量才能引起可燃物质燃烧。
（二）爆炸
爆炸分为物理爆炸和化学爆炸。通常爆炸是和燃烧密切联系的。
化学爆炸：凡是发生瞬间的燃烧，即大量易燃物质同时氧化、在极短时间内生成大量的热和气体，并以很大的压力向四周扩散的现象，都叫化学爆炸。
物理爆炸：由于液体变成蒸汽或气体，体积膨胀，压力急剧增加，大大超过容器所能承受的极限压力而发生的爆炸，称为物理爆炸。
化学爆炸能直接引起火灾，物理爆炸能间接引起火灾。 发生化学爆炸必须同时具备三个条件：
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（1）存在易燃气体、易燃液体的蒸汽或薄雾、爆炸性粉尘或可燃性粉尘（呈悬浮或堆积状）。
（2）上述物质与空气相混合，达到足以引起爆炸的浓度。 （3）存在足以引燃爆炸性混合物的火花、电弧或高温。 二、危险环境
不同危险环境应选用不同类型的防爆电气设备，并采用不同的防爆措施。因此，首先必须争取划分所在环境危险区域的大小和级别。
（一）气体、蒸气爆炸危险环境
根据爆炸性气体混合物出现的频率和持续时间将此类危险环境分为0区、1区、2区三个级别。
0区（0级危险区域）是指正常运行时持续出现或长时间出现或短时间频繁出现爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。除有危险物质的封闭空间（如密闭容器内部空间，固定顶液体贮罐内部空间等到）以外，很少存在0区。
1区（1级危险区域）是指正常运行时预计周期性出现或偶然性出现爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。
2区（2级危险区域）是指正常运行时不出现，即使出现也只是短时间偶然出现爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。
上述正常运行是指正常的开车、运转、停车；密闭容器盖的正常开闭；产品的取出；安全阀、排气阀的工作状态。正常运行时。所有运行参数均在设计范围内。
爆炸危险区域的级别主要受释放源特征和通风条件的影响。连续释放比周期性释放的级别高；周期性释放比偶然短时间释放的级别高；良好的通风可降低爆炸危险区域的范围和等级。
爆炸危险区域的范围和等级还与危险蒸气密度等因素有关。例如，当蒸气密度大于空气密度时，四周障碍物以内应划分为爆炸危险区域；地坑或地沟内应划分为高一级的爆炸
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危险区域；当蒸气密度小于空气密度时，室内上方封闭空间应划分为高一级的爆炸危险区域等。
（二）粉尘、纤维爆炸危险环境
根据爆炸性混合物出现的频繁程度和持续时间将此类危险环境划分10区和11区。 10区（10级危险区域）：是正常运行时连续长时间或短时间频繁出现爆炸性粉尘和纤维的区域。
11区（11级危险区域）：是指正常运行时不出现，仅在不正常时运行时短时间偶然出现爆炸性粉尘和纤维的区域。
（三）火灾危险环境
火灾危险环境分为21区、22区、23区。分别对应可燃液体、可燃粉体、可燃固体存在的火灾危险环境。 三、电气火灾和爆炸的原因
为了防止电气火灾和爆炸，首先应当了解电气火灾和爆炸的原因。总的来看，除设备缺陷、安装不当等设计和施工方面的原因外，在运行中，电流的热量和电流的火花或电弧是引发火灾和爆炸的直接原因。
（一）危险温度（热量）
危险温度是电气设备过热造成的，而电气设备过热主要是由电流的热量造成的。电气设备运行时总要发热，但是正确设计、正确施工、正确运行的电气设备，稳定运行时，即发热与散热平衡时，其最高温度和最高温升都不会超过某一允许范围。
引起电气设备过度发热的不正常运行大体包括以下几种情况：短路、过载、接触不良、铁芯发热、散热不良等。
电热器具和照明器具的外壳或表面都有很高温度，如安装不当或使用不当，均可引起火灾。（如用一纸放在正常工作的200W灯泡表面，二分钟后，纸张就可自燃）
（二）火花和电弧
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电火花是电极间的击穿放电，电弧是大量的电火花汇集成的。
一般电火花的温度很高，特别是电弧，温度可达3000-6000℃，因此，电火花和电弧不仅能引起可燃物燃烧，还能使金属熔化、飞溅，构成危险的火源。在有爆炸危险的场所，电火花和电弧更是一个十分危险的因素。 四、防爆电气设备的选型及线路敷设
爆炸危险场所使用的电气设备，结构上应能防止由于在使用中产生火花、电弧或高温而成为引燃安装地点爆炸性混合物的引燃源。
（一）防爆电气设备的类型
按照使用环境，防爆型电气分成两类，Ⅰ类为煤矿井下用电气设备；Ⅱ类为工厂用电气设备。按防爆结构形式，防爆电气设备分为8类，具体见教材。
（二）防爆电气设备的标志
防爆型电气设备外壳的明显处，须设计清晰的永久性凸纹标志“EX”；小型电气设备及仪器表可采用标志牌铆在或焊在外壳上，也可用凹纹标志。设备外壳的明显处须设置铭牌，并可靠固定，铭牌的右上方应有明显的“EX”标志。
（三）爆炸危险环境中电气设备选择
选择电气设备前，应掌握所在爆炸危险场所有关资料。包括场所等级和区域范围划分以及场所内爆炸性混合物的级别、组别等有关资料。
应根据电气设备使用场所的等级、电气设备的种类和使用条件选择电气设备，具体见教材。
（四）防爆场所电气线路敷设
在爆炸危险场所中，电气线路的位置、敷设方式的选择、导体材质的选择、绝缘保护方式的选择、连接方式的选择等均应根据场所危险等级进行，具体见教材。 五、防火防爆措施
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从根本上说，所有防火防爆措施都是控制燃烧和爆炸的三个基本条件，使之不能同时出现。因此，防火防爆措施必须是综合性的措施，它主要包括：（1）合理选用设备；（2）保持必要的防火间距；（3）保持电气设备正常运行；（4）保持通风良好；（5）采用耐火材料；（6）装设良好的保护装置。 六、电气灭火常识（详见教材）
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