一、發(fā)生電氣火災(zāi)和爆炸的主要因素
發(fā)生電氣火災(zāi)和爆炸的主要因素有兩個:一是有易燃易爆物質(zhì)和環(huán)境,二是有引燃條件。
1.易燃易爆物質(zhì)和環(huán)境
在生產(chǎn)和生活場所中,廣泛存在著易燃易爆易揮發(fā)物質(zhì),其中煤炭、石油、化工和軍工等生產(chǎn)部門尤為突出。煤礦中產(chǎn)生的瓦斯氣體;石油企業(yè)中的石油、天然氣;化工企業(yè)中的原料、產(chǎn)品;紡織、食品企業(yè)生產(chǎn)場所的可燃氣體、粉塵或纖維;軍工企業(yè)中的火藥等均為易燃易爆易揮發(fā)物質(zhì),并容易在生產(chǎn)、儲存、運輸和使用過程中與空氣混合,形成爆炸性混合物。在一些生活場所,亂堆亂放雜物、木結(jié)構(gòu)房屋明設(shè)的電氣線路等,都形成易燃易爆環(huán)境。
2.引燃條件
在生產(chǎn)場所的動力、照明、控制、保護、測量等系統(tǒng)和生活場所中的各種電氣設(shè)備和線路,在正常工作或事故中常常會產(chǎn)生電弧、火花和危險的高溫,這就具備了引燃或引爆條件。
(1)有些電氣設(shè)備在正常工作情況下就能產(chǎn)生火花、電弧和危險高溫,例如電氣開關(guān)的分合,運行中發(fā)電機和直流電動機電刷和換向器之間,交流繞線式電動機的電刷與滑環(huán)之間總有或大或小的火花、電弧產(chǎn)生。
(2)電氣設(shè)備和線路絕緣老化、受潮、積垢、化學(xué)腐蝕或機械損傷均會造成絕緣強度降低或破壞,導(dǎo)致相間或?qū)Φ囟搪?、熔斷器熔體熔斷、連接點接觸不良、鐵心鐵損過大。電氣設(shè)備和線路由于過負荷或通風(fēng)不良等原因都可能產(chǎn)生火花、電弧或危險高溫。另外,靜電、內(nèi)部過電壓和大氣過電壓也會產(chǎn)生火花和電弧。
二、電氣火災(zāi)和爆炸形成的原因
如果在生產(chǎn)或生活場所中存在著可燃可爆物質(zhì),當(dāng)空氣中的含量超過其危險濃度或在電氣設(shè)備和線路正?;蚴鹿薁顟B(tài)下產(chǎn)生的火花、電弧或在危險高溫的作用下,就會造成電氣火災(zāi)和爆炸。形成電氣火災(zāi)和爆炸有以下主要原因:
1.電氣裝置的過度發(fā)熱,產(chǎn)生危險溫度引起火災(zāi)和爆炸
電氣設(shè)備運行時總是要發(fā)熱的,電流通過導(dǎo)體時要消耗一定的電能。這部分電能使導(dǎo)體發(fā)熱,溫度升高。電流通路中的電阻R越大,時間t越長,則導(dǎo)體發(fā)出的熱量越多,一旦達到危險溫度,在一定條件下即可能引起火災(zāi)。電氣設(shè)備過度發(fā)熱大致有以下幾種情況:
(1)過載
過載是指電氣設(shè)備或?qū)Ь€的電流超過了其額定值。過載后電流增加,時間一長,就會引起電氣設(shè)備過熱。
(2)短路
短路是電氣設(shè)備嚴(yán)重的一種故障狀態(tài),電力網(wǎng)中的火災(zāi)大都是由短路引起的。短路后,線路中的電流增大為正常值的數(shù)倍乃至數(shù)十倍,使溫度急劇上升,如果達到周圍可燃物的引燃溫度,即可引發(fā)火災(zāi)。
(3)接觸不良與散熱不良
接觸不良主要發(fā)生在導(dǎo)體的連接處,如固定接頭連接不牢,焊接不良,或接頭表面污損都會增加絕緣電阻而導(dǎo)致接頭過熱??刹鹦兜碾姎饨宇^因震動或由于熱的作用,使連接處發(fā)生松動,也會導(dǎo)致接頭過熱。各種電氣設(shè)備在設(shè)計和安裝時都會有一定的通風(fēng)和散熱裝置,如果這些設(shè)施出現(xiàn)故障,也會導(dǎo)致線路和設(shè)備過熱。
(4)漏電
電氣線路或設(shè)備絕緣損傷后,在一定條件下,會發(fā)生漏電,漏電電流一般不大,不能使線路熔絲熔斷,因此也不易被察覺。當(dāng)漏電電流比較均勻地分布時,火災(zāi)危險性不大;但當(dāng)漏電電流集中在某一點時,就可能引起比較嚴(yán)重的局部發(fā)熱,從而引發(fā)火災(zāi)。
2.電火花及電弧引起的火災(zāi)和爆炸
一般電火花溫度很高,特別是電弧,溫度可高達6000℃。因此,它們不僅能引起可燃物燃燒,而且還能使金屬熔化、飛濺,構(gòu)成危險的火源。電火花可分為工作火花和事故火花兩類。
3.在正常發(fā)熱情況下因烘烤和摩擦引起的火災(zāi)和爆炸
電熱器具(如小電爐、電熨斗等)、照明用燈泡在正常發(fā)熱狀態(tài)下,相當(dāng)于一個火源或高溫?zé)嵩?,?dāng)其安裝、使用不當(dāng)時,均能引起火災(zāi)。例如100W白熾燈泡的表面溫度為150~190℃,其表面溫度隨燈泡功率大小和廠家不同差異很大。將紙張放在100W燈泡上,十幾分鐘就可將其點燃。發(fā)電機和電動機等旋轉(zhuǎn)型電氣設(shè)備,其軸承出現(xiàn)潤滑不良產(chǎn)生干磨發(fā)熱,或雖潤滑正常,但出現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)時,都會引起火災(zāi)。
三、爆炸性氣體環(huán)境區(qū)域的劃分
***各國對危險場所區(qū)域的劃分不同,但大致分為兩大派系:***和大多數(shù)歐洲國家采用國際電工委員會(IEC)的劃分方法,而以美國和加拿大為主要代表的其他國家采用北美劃分方法。
***標(biāo)準(zhǔn)GB 3836. 14-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 14部分:危險場所分類》的規(guī)定如下:
0區(qū):爆炸性氣體環(huán)境連續(xù)出現(xiàn)或長時間存在的場所;
1區(qū):在正常運行時可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境的場所;
2區(qū):在正常運行時不可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境,即使出現(xiàn)也是偶爾發(fā)生并且僅是短時間存在的場所。
0區(qū)一般只存在于密閉的容器、缸罐等內(nèi)部氣體空間,在實際設(shè)計過程中1區(qū)也很少涉及,大多數(shù)情況屬于2區(qū)。