爆炸性粉尘环境电气设备如何选型

爆炸性粉尘环境指在生产、加工、处理、转运或储存过程中可能出现的爆炸性粉尘、可燃性导电粉尘、可燃性非导电粉尘、可燃纤维等与空气混合形成爆炸性混合物的环境。不包括那些不需要大气中的氧即可燃烧的火药、炸药、起爆药的粉尘或自燃引火物质的环境,有沼气和/或可燃性粉尘引起危险的煤矿井下，以及由粉尘散发出来的可燃性或毒性气体引起危险的环境。

粉尘爆炸的特点及危险性

与爆炸性气体混合物的爆炸相比，粉尘爆炸具有以下特点及危险性：

• （1）容易发生多次爆炸粉尘在第一次爆炸后产生的冲击波,会把沉积在设备或地面上的粉尘再次扬起，形成粉尘云，从而可能引起二次爆炸，三次爆炸（例如，2021年南航实验室发生多次爆燃事件）。

• （2）粉尘爆炸压力上升较缓慢，但持续时间长，释放的能量大，因此破坏性也更强。

• （3）粉尘爆炸容易引起粉尘不完全燃烧燃烧生成物中含有大量的一氧化碳有可能造成一氧化碳中毒。

• （4）粉尘爆炸时，因为粉尘粒子一边燃烧一边飞散，因此很容易造成人员灼伤。

• （5）粉尘爆炸所需的点火能量较高。由于粉尘燃烧是一种固体燃烧，其燃烧过程比气体复杂，点燃粉尘所需的能量比气体混合物爆炸所需的能量要大得多。

可燃性粉尘环境的分区方法

根据爆炸性粉尘/空气环境出现的频次和持续的时间，爆炸性粉尘环境划分场所又分为20区、21区、22区。

20区

空气中爆炸性环境以可燃性粉尘云的状态连续出现、长时间存在或频繁出现的场所。

21区

在正常操作过程中，空气中爆炸性环境以可燃性粉尘云的状态可能出现或偶然出现的场所。

22区

在正常操作过程中，空气中爆炸性环境以可燃性粉尘云的状态不可能出现的场所，如果出现仅是短时间存在的场所。

粉尘环境下电气设备的分类

可燃性粉尘环境用电气设备在爆炸电气设备保护等级中分组分类为III类，分为以下3个等级。

Ⅲ类A级

可燃性飞絮如棉纤维、亚麻纤维

Ⅲ类B级

非导电性粉尘如玉米粉、糖粉

Ⅲ类C级

导电性粉尘如镁粉、铝粉、火药、炸药性粉尘

爆炸性粉尘环境下电气设备的原则

爆炸性粉尘环境用防爆电气设备配置的设计原则除执行通用技术要求的规定外，尚应符合以下技术要求：

1、爆炸性粉尘环境内所用有可能过负荷的电气设备，应装设可靠的过负荷保护

2、爆炸性粉尘环境内事故排风用电动机，应在生产装置发生事故的情况下便于操作的地方设置其紧急启动按钮，或与事故信号、报警装置有联锁的启动。

3、在爆炸性粉尘环境内，应少装插座和局部照明灯具。如必须装设时，插座宜安置在爆炸性粉尘不易积聚的地方；局部照明灯具宜安置在事故发生时气液不易冲击的位置。

粉尘防爆电气设备如何选型

爆炸性粉尘环境电气设备防爆类型，应按下表中的规定进行选型。

根据具体施工环境中所具有粉尘类别进行电气设备的具体选择，例如在粉尘物质浓度较高的情况下就必须选择“尘密型”的外壳，防止粉尘进入电气设备造成爆炸。而在一些粉尘浓度较小的无粉尘云只有粉尘层的场所，对于防尘外壳就可以选择“防尘型”外壳，这样便可以防止粉尘爆炸现象的产生。粉尘防爆电气的类型主要有ExtD外壳保护型、ExiD本质安全型、ExmD浇封保护型、ExpD正压保护型，同时要辨识防爆电气设备的标志，正确选择防爆电气。

粉尘防爆电气设备的要求

01 外壳要求

能够防尘的外壳主要有两大类，第一类为6级的尘密外壳，可以完全防止所有粉尘的进入；第二类为5级的防尘外壳，这种外壳比尘密外壳的防尘性能稍差，但是也能够防止绝大部分粉尘的进入，并不影响整个设备的正常运行。整个的防尘外壳对于防止粉尘爆炸具有非常重要的作用，因此在制作防尘外壳时要在其表面刻印Ex永久性标志，同时对于整个防尘外壳的数据信息、警告等都要标明，防止出现防尘外壳被破坏的情况。

02 电气设备材料的选择

为了防止整个的防尘外壳出现裂的情况，以及为了确保整个防尘外壳的防尘性能，在选择防尘外壳的材料时一定要选择强度较大的材料，例如铸铁、铜等。如果在某些特殊情况下整个的防尘外壳的体积小于了 2L，这个时候可以选择塑料进行防尘外壳的制作，但是不能选择普通的塑料，而要选择质量较好的工业塑料，同时要确保整个工业塑料的厚度不能太大，防止出现影响正常施工的情况，同时选择工业塑料后，要重视防止静电的产生，要确保整个工业塑料的电阻小于10Ω，同时还要在紧固螺栓的过程中设置金属埋封件，这样可以有利于静电的流出，防止静电导致的粉尘爆炸现象。

03 粉尘外壳允许最高表温度

使用了防尘外壳后有效阻止了粉尘的进入，防止了电弧火花点燃粉尘，但是电气设备的发热仍然会导致粉尘爆炸的产生，因此需要采用一定的方法来降低整个的电气设备的温度，防止出现电气设备发热而导致的粉尘爆炸。在进行电气设备表面温度限制的工作之前，首先要对空气中的粉尘有所了解，不同的粉尘的点燃温度存在着很大的差异，要根据粉尘的点燃温度来限制电气设备的发热温度，不能一味的降低整个电气设备的外壳温度。在整个的工作过程中要对施工环境内的粉尘进行长期的清扫，降低整个环境内的粉尘温度，同时要对电气设备进行定期的清理工作，防止出现灰尘堆积的现象。

在整个的工作过程中如果需要打开电气设备，那么必须确保这个电气设备内部的温度小于表面所设置的最高限制温度，防止出现设备打开后引起的粉尘爆炸现象。

来源：网络搜集
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