防暴燈定義
一、防暴燈的分類
二、隔暴型防暴燈具的原理和設(shè)計
三、防暴燈的選型
四、防暴燈的維護與檢修
防暴燈
防暴燈定義
防暴燈是指用于可燃性氣體和粉塵存在的危險場所,能防止燈內(nèi)部可能產(chǎn)生的電弧、火花和高溫引燃周圍環(huán)境里的可燃性氣體和粉塵,從而達到防暴要求的燈具。不同的可燃性氣體混合物環(huán)境對防暴燈的防暴等級和防暴形式有不同的要求。具體參照GB3836、IEC60079.
防暴燈產(chǎn)品介紹
BAD85-LED防暴照明燈技術(shù)數(shù)據(jù)!
危險區(qū)域:可燃性氣體和可燃性粉塵可能同時出現(xiàn)或分別出現(xiàn)
1區(qū)、2區(qū)、20區(qū)、21區(qū)、22區(qū)
氣體或蒸氣類別:IIA\II B、II C
溫度組別:T1 - T4
適用環(huán)境:戶內(nèi)、戶外
外殼:耐酸不銹鋼,拋光
外露緊固件:高質(zhì)量不銹鋼
透明罩:抗機械沖擊,耐熱,鋼化玻璃
防暴投光燈內(nèi)部配置:E40、E27防暴燈座
結(jié)構(gòu)描述:耐酸硅橡膠密封墊,按鏈?zhǔn)介_啟
反光罩:高純鋁,高反光率
安裝形式DR頂式、管吊式、壁掛式、平臺式、路燈式
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):GB 3836.1、GB3836.3、GB 3836.8、G自12476.1,
IEC 60079-0、IEC60079-7、IEC 60079-15、IEC61241-1
防暴標(biāo)志:Ex nAⅡT3 - T4/DIP A20 TA, T3 - T4(不適用1區(qū))
Ex e II 13 - T4/DIP A20 TA, 13 - T4
防護等級:IP66
額定工作電壓:AC220V/AC230V
功率:28W-300W
防腐等級:F2
進線口螺紋:G3/4
電纜外徑:直徑7-直徑14
光源:高壓鈉燈、金鹵燈、高壓汞燈、自鎮(zhèn)汞燈、白熾燈、節(jié)能燈
重量:4.5KG、5.5kg
一、防暴燈的分類
1.防暴燈具的防暴類別、級別與溫度組別見國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
2. 按防暴型式分為隔暴型、增安型、正壓型、無火花型和粉塵防暴型共5種主要類型,也可以由其他防暴型式和上述各種防暴型式組合形或復(fù)合型和特殊型。
3. 按防觸電保護型式可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類。防觸電保護是為防止防暴燈具外殼易觸及零件帶電,使人體觸電或不同電位的導(dǎo)體觸及產(chǎn)生電火花而引燃暴炸性混合物。
AⅠ類——在基本絕緣的基礎(chǔ)上,將易觸及的正常工作時不帶電的可導(dǎo)電部件都連結(jié)到固定線路中的保護接地導(dǎo)體上。
BⅡ類——用雙重絕緣或加強絕緣作為安全保護措施,無接地保護。
CⅢ類——使用有效值不大于50v的安全電壓,并且其中不會產(chǎn)生高于此電壓值。
D0類——只依靠基本絕緣作為安全保護措施。
絕大部分的防暴燈具防觸電保護型式為I,類燈具,只有少數(shù)為Ⅱ類、Ⅲ類燈具。例如:全塑防暴燈具,防暴手電簡。 可攜式防暴燈
4. 按外殼的防護等級分類:為了防護塵埃、固體異物和水進入燈腔內(nèi),觸及或積集在帶電部件上產(chǎn)生跳火、短路或破壞電氣絕緣等危險,有多種外殼防護方式起到保護電氣絕緣的作用。用特征字母“IP"后跟兩個數(shù)字來表征其外殼防護等級。第1個數(shù)字表示對人、固體異物或塵埃的防護能力。分為0—6級。防暴燈具是一種密封燈具,其防塵能力至少為4級以上,第2個數(shù)字表示對水的防護能力,分為0—8級。
5. 按燈具設(shè)計的支撐面材料分類:室內(nèi)防暴燈具可能安裝在許多屬于普通可燃材料表面,如木質(zhì)的墻和天花板,它們不允許防暴燈具安裝表面的溫度超過安全數(shù)值。根據(jù)防暴燈具是否可直接安裝在普通可燃材料表面可分為2類。
一類為僅適宜于安裝在非可燃表面的燈具。
另一類為適宜于直接安裝在普通可燃材料表面的燈具,有標(biāo)記符號。
6. 按安裝使用形式可分為固定式、可移式、攜帶式。
二、隔暴型防暴燈具的原理和設(shè)計
1、隨著石油、化工等產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,照明燈具在生產(chǎn)、倉儲、救援中的使用越來越廣泛,品種越來越多。在危險性氣體危險場所里如何防止照明燈具事故性暴炸的發(fā)生已經(jīng)成為十分重要的課題。由于照明燈具在工作時不可避免地產(chǎn)生電火花或形成熾熱的表面,它們一旦與生產(chǎn)或救援現(xiàn)場的暴炸性氣體混合物相遇,就會導(dǎo)致暴炸事故的發(fā)生,直接危及國家財產(chǎn)和公民的生命安全。因此,作為使用zui廣泛的照明燈具,它的防暴技術(shù)問題早已引起了人們的普遍關(guān)注和高度重視。
2、隔暴型的原理根據(jù)歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN13463-1:2002《危險性環(huán)境用非電氣設(shè)備第1部分:基本方法與要求》的防暴概念和防火類型,隔暴型是采取措施允許內(nèi)部暴炸并阻止火焰?zhèn)鞅┑囊环N防暴型式,是zui常用的一種防暴類型。由于這種防暴類型的燈具外殼一般使用金屬材料制造,散熱性好,外殼強度高和耐用性好,很受用戶歡迎。而且,許多增安型防暴燈具部件,如燈座、聯(lián)鎖開關(guān)等,也采用隔暴型結(jié)構(gòu)。具有隔暴外殼的電氣設(shè)備稱為隔暴型電氣設(shè)備。如果暴炸性氣體混合物進入隔暴外殼并被點燃,隔暴外殼能承受內(nèi)部暴炸性氣體混合物的暴炸壓力,并阻止內(nèi)部的暴炸向外殼周圍暴炸性混合物傳播。這是一種間隙防暴原理,即利用金屬間隙能阻止暴炸火焰的傳播和冷卻暴炸產(chǎn)物的溫度,達到火焰熄滅和降溫,抑制暴炸的擴展的原理設(shè)計的一種構(gòu)造。
3、隔暴燈具的設(shè)計在進行隔暴燈具的結(jié)構(gòu)設(shè)計時,制造者往往重點放在隔暴外殼的外形和強度設(shè)計上,卻往往忽略了與外殼構(gòu)成整體的緊固件、引入裝置、透明件、懸掛裝置、標(biāo)志等其它器件的設(shè)計。下面,根據(jù)GB3838.2-2000《暴炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第!部分:隔暴型“d"》的要求,在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面來分析需要注意的一些問題:⑴外殼緊固件用螺栓緊固的的隔暴外殼有二種型式:平面和止口。對于平面結(jié)構(gòu),螺栓不僅起緊固作業(yè),還要保證平面間隙。對于止口結(jié)構(gòu),當(dāng)隔暴面只考慮圓筒部分時,螺栓只起緊固作用;當(dāng)隔暴面需要考慮圓筒加平面時,螺栓不僅起緊固作業(yè),同時起保證平面部分間隙作用。當(dāng)在外殼上直接攻螺紋時必須注意:緊固件螺孔盡量不要穿過隔暴外殼,穿過外殼時螺孔底部應(yīng)留有3mm以上的余量;在使用鋁合金等輕合金材料作隔暴外殼時,由于鋁合金強度較低,因此,經(jīng)常打開(如更換光源需要打開)的隔暴外殼上使用螺釘緊固時,不應(yīng)在鋁合金外殼上直接攻螺紋,應(yīng)通過預(yù)埋防松的內(nèi)外螺紋鋼套,來增加螺孔強度,并防止因螺紋爛牙而失效;不需要用戶在更換光源中或維修時打開,且出廠時已經(jīng)安裝好的螺栓,可以在外殼上直接攻緊固螺孔,但是不能使用細牙螺紋,盡量使用粗牙螺紋,且有足夠的嚙合扣數(shù)來滿足緊固要求。
總之,在設(shè)計外殼緊固件時,應(yīng)首先分清其在隔暴外殼中的作用,是只起緊固作用,還是既起緊固同時還起保證平面間隙的作用,然后確定螺栓的zui大軸向載荷選用合適的螺栓。⑵引入方式與引入裝置燈具電纜和導(dǎo)線的引入可以按下述二種方法進行連接:a)間接引入,用接線盒或插接裝置連接的方式;b)直接引入,將電纜和導(dǎo)線直接接入主外殼的連接方式。值得注意的是,密封圈老化或壓不緊的情況下可以直接產(chǎn)生燃燒或傳暴。因此,在正常工作時產(chǎn)生危險火花、電弧或危險溫度且外殼容積大于2000cm3或GB3836.1《暴炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第1部分:通用要求》第4條劃為ⅡC級的防暴燈具,不適合采用彈性密封圈壓緊式直接引入方式。盡管GB3836.2沒有對此說明,GB3836.15-2000《暴炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第15部分:危險場所電氣安裝(煤礦除外)》對此作出了規(guī)定。通過引入裝置引入到燈具的電纜,從安裝到使用整個過程中,如果有可能受到拉力,引入裝置的壓緊螺母上或靠近引入裝置的燈具內(nèi)部增加電纜防拔脫壓板,阻止力傳遞到接線端子上和防止電纜可能產(chǎn)生的移動,防止電氣連接的接觸不良或失效。燈具在設(shè)計時可能需要提供一個以上引入裝置,方便用戶不同的安裝要求。出廠時,應(yīng)將全部的引入裝置都安裝好封堵件,封堵件的結(jié)構(gòu)必須適合防暴型式?;蛘?,僅安裝一個引入裝置,將其余(引入裝置拆除后的)孔用適合防暴型式的悶頭代替。這樣,不會因多余的引入裝置忘記封堵而造成隔暴外殼的失效。⑶透明件的安裝防暴燈具離不開透明件,而透明件又是外殼部件中強度zui低的部件,因此透明件安裝是否可靠直接影響防暴燈具的安全性能。下面分析一下三種常用的透明件安裝方式:a)直接密封在外殼內(nèi),與外殼形成一個整體。這種方法簡單實用、使用廣泛。密封材料應(yīng)選用耐溫、耐油的橡膠件,或使用環(huán)氧樹脂等膠粘劑將透明件密封在外殼內(nèi)并壓緊。b)用襯墊或不用襯墊,直接將透明件緊固在外殼內(nèi)。不用襯墊時透明件接合面的平整度要求很高,一般適合小型平板玻璃且將玻璃結(jié)合部位同時磨平,不然玻璃受力不均,容易碎裂。c)密封或膠粘在一個框架上,框架緊固在外殼內(nèi),這樣可以將透明件作為整體更換。這種結(jié)構(gòu)在燈具中使用很少,在一些須要經(jīng)常更換透明件的大型設(shè)備上,將透明件和框架作為一個整體部件更換。透明件與框架的密封可以參考a)的型式。在結(jié)構(gòu)上,應(yīng)盡量使透明件受到的(內(nèi)部暴炸產(chǎn)生的)力直接傳遞到金屬外殼上,通過透明件的壓板和或螺釘再傳遞到金屬外殼上是不合適的,同時,透明件安裝后不能受到應(yīng)力,這樣才能保證透明件與外殼結(jié)合可靠。
三、防暴燈的選型
防暴燈的光源選擇。白熾燈目前雖仍有較多使用,但由于發(fā)光效率低、壽命較短,正逐漸被其他光源所替代。其中應(yīng)用較多的是單插頭無起動器熒光燈和自鎮(zhèn)流高壓汞燈以及高壓鈉燈。
單插頭無起動器熒光燈是一種冷陰極氣體放電燈,發(fā)光原理是利用電極間的放電使汞原子產(chǎn)生紫外線輻射,從而激發(fā)燈管內(nèi)壁熒光物質(zhì)發(fā)光。這種熒光燈發(fā)光效率較高(約為白熾燈的3倍),使用壽命較長,起動時不需要起動器(通常在燈管壁上有一條導(dǎo)電層,稱為起輝層,熒光燈的起輝靠它來完成;當(dāng)燈管破裂時起輝層也被破壞,燈即熄滅),陰極溫度較低(約200℃左右),是一種安全實用的光源,非常適合制成增安型照明燈具。
自鎮(zhèn)流高壓汞燈是利用高壓汞蒸氣放電以及白熾體和熒光質(zhì)三種物質(zhì)發(fā)光的混合光源燈。它具有亮度高、結(jié)構(gòu)簡單、起動速度快等優(yōu)點。改變了以往的高壓汞燈需要外加鎮(zhèn)流器的缺點,利用鎢絲來起到限流的作用,同時也改善了光色。其缺點是壽命相對于普通熒光高壓汞燈要縮短一些。高壓鈉燈是一種高壓鈉蒸汽放電燈,具有發(fā)光效率高、耗電少、透霧能力強、壽命長等優(yōu)點。
筆者所在單位生產(chǎn)裝置中現(xiàn)在主要使用單插頭無起動器熒光燈和自鎮(zhèn)流高壓汞燈。原有固定式防暴白熾燈,在滿足規(guī)程規(guī)定的燈泡與透明罩之間zui小距離的情況下,經(jīng)有關(guān)單位認可,都利用原有燈具用自鎮(zhèn)流高壓汞燈泡替換了白熾燈泡。高壓鈉燈雖有一定的節(jié)能效果,但由于其顯色性較差,在生產(chǎn)裝置中我們一般不予采用,只用在道路照明上。有時為了改善高壓汞燈發(fā)出的直白光色,也可在生產(chǎn)裝置內(nèi)摻裝一些高壓鈉燈。對于需要顯色性好的高強度照明場所(如大機組設(shè)備的現(xiàn)場檢修),可以選用防暴投光燈,其光源一般用金屬鹵化物燈,額定功率可達到1000W以上。
防暴燈的防暴結(jié)構(gòu)型式,要根據(jù)暴炸性氣體環(huán)境的區(qū)域等級及范圍決定,如1區(qū)范圍內(nèi)必須采用隔暴型燈具;2區(qū)內(nèi)的固定燈具可采用隔暴和增安型,移動式燈具必須采用隔暴型。所選防暴燈的級別或組別,不應(yīng)低于暴炸危險環(huán)境中暴炸混合物級別和組別。同時要考慮環(huán)境對防暴燈的影響,應(yīng)滿足環(huán)境溫度、空氣濕度、腐蝕或污染性物質(zhì)等各種不同環(huán)境的要求。要根據(jù)不同的環(huán)境要求選擇燈具的防護等級和防腐等級。尤其是在暴炸性氣體環(huán)境中存在腐蝕性氣體時,選擇具有相應(yīng)防腐性能的燈具是至關(guān)重要的。
以前,在石化企業(yè)中,暴炸危險場所的照明燈具主要使用隔暴型。隨著增安型電氣設(shè)備在2區(qū)暴炸危險場所的廣泛應(yīng)用,增安型和復(fù)合型照明燈具也越來越多地被使用。增安型的燈具在具有一定防暴性能的基礎(chǔ)上,同隔暴型燈具相比,具有重量輕、價格低、安裝維護方便、使用壽命長等優(yōu)點。在石化企業(yè)使用zui普遍的復(fù)合型電氣設(shè)備是增安—隔暴復(fù)合型防暴電氣設(shè)備,一般由隔暴部件、增安型接線端子和增安外殼三部分組成,它既有隔暴型的安全性能,又具有增安型的優(yōu)點。
四、防暴燈的維護與檢修
防暴燈在安裝前要從銘牌與產(chǎn)品說明書中核對:防暴型式、類別、級別、組別;外殼的防護等級;安裝方式及安裝用的緊固件要求等。防暴燈的安裝要確保固定牢靠,緊固螺栓不得任意更換,彈簧墊圈應(yīng)齊全。防塵、防水用的密封圈安裝時要原樣放置好。電纜進線處,電纜與密封墊圈要緊密配合,電纜的斷面應(yīng)為圓形,且護套表面不應(yīng)有凹凸等缺陷。多余的進線口,須按防暴類型進行封堵,并將壓緊螺母擰緊,使進線口密封。
在日常檢修維護中,需要注意以下幾點。
防暴燈、燈罩打開前應(yīng)能自動切斷電源。但因設(shè)置聯(lián)鎖裝置較復(fù)雜,不易實現(xiàn),故大多數(shù)燈具只在外殼明顯處設(shè)“嚴(yán)禁帶電打開"等字樣的警告牌。又因燈泡斷電后表面溫度還很高,如立刻打開燈罩,仍有點燃暴炸性氣體混合物的危險(主要指隔暴結(jié)構(gòu)),故白熾燈、高壓汞燈、高壓鈉燈這些燈泡表面溫度高的光源,又能快速打開蓋的燈具要注意這一點。筆者單位使用較多的CeY-1型防暴熒光燈就具有開蓋斷電的聯(lián)鎖機構(gòu),為檢修工作提供了方便和安全保障。因熒光燈為冷光源燈具,不存在表面高溫,斷電后可立即開蓋。
在更換燈泡(管)時,防暴燈的隔暴接合面應(yīng)妥善保護,不得損傷;經(jīng)清洗后的隔暴面應(yīng)涂磷化膏或204-1防銹油,嚴(yán)禁涂刷其他油漆;隔暴面上不得有銹蝕層,如有較輕微銹蝕,經(jīng)清洗后應(yīng)無麻面現(xiàn)象。用于防塵、防水用的密封圈一定要保證完好,這一點對增安型燈具而言是十分重要的。如果密封圈損壞嚴(yán)重,要用相同規(guī)格、相同材質(zhì)的密封圈予以更換,必要時更換整個燈具。檢修時要注意燈罩是否完好,如有破裂要馬上更換。
攜帶式燈具分為由饋電網(wǎng)供電和自帶電源兩種。由饋電網(wǎng)供電的燈具,從防暴接線箱(盒)或防暴插銷至燈具之間應(yīng)使用橡套電纜,其接地或接零線芯應(yīng)在同一護套內(nèi);電纜應(yīng)采用主線芯zui小允許截面為25平方毫米的YC、YCW重型橡套電纜。在這里要特別強調(diào)一點:攜帶式燈具的電纜不允許有中間接頭。筆者所在單位曾發(fā)生過這樣一起事故:某夜晚搶修乙烯輸送泵,接臨時防暴燈二盞,防暴標(biāo)志為dIICT4。當(dāng)鉗工拿起燈具靠近泵體細看時,引燃從泵體泄漏的乙烯氣體,將其中一人面部灼傷。經(jīng)檢查燈具的防暴性能正常,問題出在燈具的電纜上。原來,距燈具1 5m處有一電纜接頭,用絕緣包布纏繞,接引燈具電纜時在地上拖曳,露出電纜線芯,當(dāng)鉗工提起燈具照射泵體時,該裸露線芯碰到設(shè)備基礎(chǔ)槽鋼上,遂對地打火,引燃乙烯混合氣體。這起事故暴露了我們防暴安全管理上的漏洞。事故發(fā)生后,我們對所有攜帶式燈具及其電纜線進行了仔細檢查,排除了發(fā)生類似事故的隱患。這起事故告訴我們,在電氣防暴安全管理上,決不能存在僥幸心理,要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)程和要求去做,才能做到*。
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