在石油、化工、天然气、煤矿等行业,生产过程中常伴有易燃易爆的气体、蒸汽或粉尘。一旦遇到火源,如电气设备产生的电火花,极易引发爆炸,造成严重的人员伤亡和财产损失。防爆动力检修箱作为一种关键的防爆电气设备,在这些危险环境中发挥着保障电气作业安全、稳定运行的重要作用。?
一、工作原理?
防爆动力检修箱主要基于隔爆、增安、本质安全等多种防爆技术原理设计制造,以确保在危险环境下的安全运行。?
(一)隔爆型(贰虫诲)?
隔爆型是最为常见的防爆方式。其核心在于具有一个能承受内部爆炸压力而不损坏,并阻止爆炸产物向周围爆炸性环境传播的外壳。当内部发生爆炸时,外壳可承受爆炸产生的高压,同时通过外壳接合面的特殊设计,如足够的宽度、间隙控制以及表面粗糙度要求,使火焰在经过这些狭窄缝隙时被冷却到不足以点燃外部爆炸性气体的温度,从而实现隔爆功能。例如,采用铸铝、不锈钢或高强度钢板等材料制造的外壳,经精密加工确保各部件间的接合面符合防爆标准,能有效阻挡内部爆炸的传播。?
(二)增安型(贰虫别)?
增安型防爆动力检修箱主要通过对电气设备采取一系列措施,以提高其安全程度,防止在正常运行和认可的过载条件下产生电弧、火花或危险温度。具体措施包括选用高质量的电气元件,保证良好的电气绝缘性能,对导体连接进行特殊处理,防止松动,以及增加散热措施,确保设备运行温度在安全范围内等。如在箱体内采用密封性能好、绝缘等级高的接线端子,减少电气连接点产生火花的可能性;对发热元件安装高效散热片,降低设备运行时的温度。?
(叁)本质安全型(贰虫颈)?
本质安全型技术旨在限制电路中的能量,使其在正常工作或规定的故障状态下产生的电火花或热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境。通过精心设计电路,选用特定参数的电气元件,如低电压、低电流的设备,以及设置可靠的限流、限压保护装置,将电路中的能量严格控制在安全阈值以下。像一些用于检测和控制的传感器电路,采用本质安全型设计,即使在危险环境中也能安全工作,为系统提供准确的数据。?
二、结构特点?
(一)外壳材质与防护?
高强度材料:常见的外壳材质有铸铝合金、不锈钢和钢板。铸铝合金具有重量较轻、铸造性能好的特点,能制造出复杂形状的外壳,且表面可进行阳极氧化等处理,增强其耐腐蚀性,广泛应用于一般危险环境。不锈钢外壳则具有出色的耐腐蚀性,尤其适用于存在强腐蚀性介质的场所,如海上石油平台、化工车间等。钢板材质成本相对较低,经适当的表面防腐处理后,也能满足多数危险环境的使用要求。?
防护等级高:防爆动力检修箱通常具备较高的防护等级,一般达到 IP54 及以上,部分可达到 IP65 甚至更高。这意味着其能有效防尘、防水溅,在恶劣的户外环境或有较多粉尘、水汽的工业场所也能正常工作。例如,在煤矿井下,高防护等级可防止煤尘进入箱体内部,避免影响电气元件性能和引发潜在的爆炸风险;在化工生产车间,可抵御腐蚀性液体的溅洒,保护内部电气设备。?
(二)内部布局与电气元件?
合理布局:箱体内部分为多个隔室,如主电路隔室、控制电路隔室、接线隔室等。各隔室相互独立,避免不同电路间的干扰,同时也能在某一隔室出现故障时,不影响其他隔室的正常运行。例如,主电路隔室用于安装断路器、接触器等大功率电气元件,控制电路隔室则安装继电器、控制器等小功率元件,接线隔室方便电缆的接入和连接,这种布局使检修和维护更加便捷。?
高质量电气元件:内部所选用的电气元件均符合防爆标准,具有良好的电气性能和可靠性。如断路器具有高分断能力,能在短路等故障情况下迅速切断电路,保护设备和人员安全;接触器采用特殊设计,确保在频繁操作时不会产生过多火花;继电器响应灵敏,动作可靠,能准确执行控制指令。这些优质电气元件的选用,是保障防爆动力检修箱稳定运行的关键。?
叁、性能参数与适用范围?
(一)性能参数?
额定电压与电流:额定电压常见的有 220V、380V、400V 等,可根据实际使用场景的供电电压进行选择。额定电流则根据所连接的用电设备功率和数量而定,范围从几安培到数百安培不等。例如,在小型加油站中,可能只需使用额定电流为 10A - 30A 的防爆动力检修箱来控制照明、加油机等设备;而在大型化工装置中,可能需要额定电流为 200A - 500A 的检修箱来满足众多大功率电机等设备的供电和控制需求。?
防爆标志:防爆标志是识别防爆动力检修箱适用危险环境的重要依据。例如,ExdIIBT4Gb 表示该设备为隔爆型,适用于 IIB 类爆炸性气体环境(如乙烯等),最高表面温度不超过 135℃(T4),设备保护级别为 Gb(较高的防护级别)。不同的防爆标志对应不同的危险气体或粉尘类别、温度组别以及防护级别,用户需根据实际工作环境的危险特性选择具有相应防爆标志的检修箱。?
防护等级:如前文所述,防护等级用 IP 后加两个数字表示。第一个数字表示防尘等级,从 0(无防护)到 6(完全防止灰尘进入);第二个数字表示防水等级,从 0(无防护)到 8(可长期浸入水中)。高防护等级的检修箱可适应更恶劣的环境条件,确保在各种复杂工况下正常运行。?
(二)适用范围?
石油化工行业:在炼油厂、化工厂的生产装置区,存在大量易燃易爆的化学品,如原油、汽油、乙烯、苯等。防爆动力检修箱用于对电机、泵、照明等设备的供电和控制,保障生产过程的连续性和安全性。例如,在反应釜搅拌电机的控制中,防爆动力检修箱能确保电机在启动、停止和运行过程中的电气操作安全,防止因电气火花引发爆炸事故。?
天然气行业:天然气开采、输送和储存过程中,天然气泄漏可能形成爆炸性混合气体。在加气站、天然气处理厂等场所,防爆动力检修箱用于控制压缩机、阀门、仪表等设备,确保这些设备在危险环境中的可靠运行。例如,在加气站中,通过防爆动力检修箱对加气枪的供电和控制进行管理,保障加气过程的安全。?
煤矿行业:煤矿井下存在瓦斯(主要成分是甲烷)等易燃易爆气体,同时还有大量煤尘。防爆动力检修箱用于控制采煤机、刮板输送机、通风机等设备,是保障煤矿安全生产的重要设备。例如,在采煤工作面,防爆动力检修箱为采煤机提供稳定的电源,并对其运行状态进行监控和控制,确保采煤作业在安全的电气环境下进行。?
其他存在爆炸性危险的场所:如油漆喷涂车间、面粉加工厂、制药厂的某些生产车间等,由于存在易燃易爆的气体、蒸汽或粉尘,也需要使用防爆动力检修箱来保障电气设备的安全运行。在油漆喷涂车间,由于空气中弥漫着易燃的有机溶剂蒸汽,防爆动力检修箱用于控制喷涂设备、通风设备等,防止电气火花引发火灾或爆炸。