论文部分内容阅读
摘 要：煤矿在生产过程中存在着瓦斯、煤尘等具有爆炸性的物质。为了安全生产，防止瓦斯、煤尘发生爆炸事故，井下所有电气设备必须带有可靠安全的防爆设施。由于防爆设备的安全性、可靠性、适应性等均高于矿用一般型电气设备，因此无论在井下任何地点使用，都应按照防爆要求进行管理，始终维持良好的防爆性能，有利于防爆电气设备的安全可靠运行。本文从煤矿井下防爆设备的重要性入手，分别从防爆电气设备失爆的机理与危害，防爆型电气设备常见的失爆现象及原因等方面进行了分析，从而采取可靠有效防治措施，对防爆型电气设备失爆进行了有效预防与控制，实现了电气设备安全运行。
关键词：电气设备；防爆；失爆
1.0概述
煤矿在生产过程中存在着瓦斯、煤尘等具有爆炸性的物质。为了安全生产，防止瓦斯、煤尘发生爆炸事故，既要加强通风设施的管理，控制瓦斯、煤尘含量；又要杜绝一切能够点燃瓦斯、煤尘的点火源、高温热源，尤其要杜绝电气设备失爆现象的发生。所以，在有瓦斯析出并可能积聚达到爆炸含量的地方，我们都安装有防止因电气设备可能出现电火花、电弧、热表面和灼热颗粒等热源而引发事故的设备、设施，这就是通常所说的防爆电气设备。国家《煤矿安全规程》第7条和第444条明确规定了“井下所有电气设备（包括小型电器）的选用必须符合防爆要求……”。由此可见，防爆电气设备在煤矿安全生产中占有举足轻重的地位，如何管理和使用好这些设备设施，正是煤矿企业当今研究的主要问题和难点。
2.0煤矿井下防爆设备的重要性
与一般供电场所相比，煤矿井下空间狭窄、空气潮湿，存在着顶板冒落、片帮等危险，防爆电气设备受损害的因素多，煤矿井下供电电路和电气设备发生故障的机率大。而且会引起更严重的后果，如果防爆装置不完善、不可靠，发生故障时不能迅速、可靠地将故障切除，就可能引起瓦斯和煤尘爆炸，造成人身伤亡事故，也存在着引起电气火灾，煤层着火等重大事故的危险性。因此，《煤矿安全规程》对煤矿井下防爆电气设备的选用和电气保护等都有明确的规定。所以，煤矿井下使用的电气设备、配电开关、控制开关等，在设计和制造时除了设置短路保护、过载保护、漏电保护和漏电闭锁保护外，还采用了防爆兼本质安全型防爆措施。
3.0防爆电气设备失爆的机理与危害
3.1防爆电气的失爆机理
所谓电气失爆，其广义概念为：凡是能够产生明火、电火花或因开关内部短路等引起内部瓦斯、煤尘燃烧或爆炸（加各种情况视频），能够引起外部环境的瓦斯、煤尘燃烧或爆炸的，统称为电气失爆。
井下电气设备正常和故障状态下都有可能出现电火花、电弧、热表面和热颗粒等，特别是运行过程中易出现过热、老化、短路、接触不良等故障从而产生电火花。这些过程都有一定的能量产生，当能量达到一定条件，可以成为点燃矿井瓦斯、煤尘的点火源和热源，从而引起瓦斯、煤尘燃烧或爆炸等事故。
失爆是防爆电气失去防爆性能的简称。即防爆电气失去原有的防爆性能或耐爆性能，即为失爆。当电气设备（长期）处于失爆状态或存在电气明火等，则引起瓦斯、煤尘爆炸或燃烧的几率将大大增加。据统计，在2005年34起特大瓦斯爆炸事故中，有15起事故是由电气设备及电源线电火花引爆的。因此凡是《煤矿安全规程》规定必须使用防爆电气设备的场所，禁止使用非防爆设备或已经失爆的电气设备。
2.2防爆电气失爆的危害
已经失爆的防爆设备，当防爆电气设备壳内发生瓦斯爆炸或燃烧时，壳内压力达到一定程度时，其内部被引燃引爆的瓦斯或煤尘，则可通过防爆电气设备外壳各部间隙或被损坏的薄弱部位向外喷出，当外部环境中的瓦斯或煤尘浓度、空气中的含氧量以及壳内喷出的气体或火焰温度达到其燃烧或爆炸条件时，就会使瓦斯或煤尘发生燃烧或爆炸，从而发生特重大事故。或因电气设备发生漏电等，提前引爆电雷管，造成重大人身伤亡事故。
4.0防爆电气设备常见的失爆现象及原因
4.1常见的电气设备失爆现象
1）防爆设备外壳有裂纹、开焊、严重变形或严重锈蚀，有较大的机械伤痕凹坑，连接螺钉没有压紧而使它们的间隙超过规定值；
2）防爆外壳上的盖板、连接嘴、接线盒缺螺栓、弹簧垫圈(以压平为合格)、螺扣损坏以及螺纹拧入深度少于规定扣数(伸出长度要1.5扣以上)等，使连接强度达不到规定要求；
3）因矸石冒落砸伤，支架变形挤压，搬运过程中严重碰撞等而使外壳严重变形；
4）在防爆外壳内不经批准随便增加元件或部件，使某些电气距离小于规定值，造成经外壳相间孤光短路，使外壳烧穿；
5）连接电缆没有使用合格的密封圈或未用密封圈，不用的电缆接线孔没有封堵挡板或使用不合格封堵挡板；
6）防爆接合面锈蚀，间隙、表面粗糙度超过规定值或有较大的机械伤痕、凹坑；
7）接线柱、绝缘座管烧毁，防爆腔之间的防爆结构被破坏,使两个空腔连通，两腔连续爆炸时产生压力叠加使外壳炸坏；
4.2常见的电气设备失爆的原因
1）电气设备维护和检修不当防护层脱落，使得防爆面落上矿尘等杂物，紧固对口接合面时会出现凹坑，有可能使防爆接合面间隙增大，使设备失爆。
2）井下发生局部冒顶砸伤防爆型电气设备的外壳，移动和搬迁不当造成外壳变形及机械损伤都能使防爆型电气设备失爆。
3）由于不熟悉设备的性能，在装卸过程中没有采用专用工具或发生误操作。如拆卸防爆电动机端盖时，为了省事而用器械敲打，可能将端盖打坏或产生不明显的裂纹，可能发生传爆的现象。拆卸时零部件没有打钢印标记，待装配时没有对号而误认为是可互换的，造成间隙过小，间隙过小对活动接合面可能造成摩擦现象，破坏防爆面，使设备失爆。
4）螺钉紧固的防爆面，由于螺孔深度过浅或螺钉太长，而不能很好地紧固零件造成失爆。
5）由于工作人员对防爆理论知识掌握不够，对各种规程不能正确贯彻执行，以及对设备的防爆要求马虎大意，均可能造成失爆。
5.0防爆型电气设备失爆的预防控制措施 5.1防爆电气设备的使用前检查
为保证使用前的设备符合防爆质量要求，防爆电气设备使用前应检查其“产品合格证”、“防爆合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能，其中煤安标志使用前要在网站查询确认煤安证号并在有效期内，检查合格并签发合格证后，方准使用。使用前检查的主要内容如下：
1）设备零部件是否齐全、完整。防爆外壳、接线箱、底座等是否变形。轻微凸凹不平不能超过完好标准。
2）防爆外壳是否涂有防腐油漆。大、中修后必须重新涂防腐油漆。
3）各进出线装置是否封堵。要用合格的橡胶密封圈、镀锌金属压圈和镀锌挡板。
4）通电试运转，观察开、停、吸合(或运转)动作是否灵敏可靠，运行是否正常，有无杂音，放置顺序应符合规定要求。
5）防爆接合面间隙应符合要求，对每台设备及电器的各个防爆间隙都要逐一测量。
6）防爆接合面是否有锈蚀和机械伤痕，是否涂有防锈油脂，并应进行磷化等处理，粗糙度要符合要求，针孔、划伤等机械伤痕不得超过规定。
5.2防爆电气设备的日常维护要求
失爆都是由于安装、运行，维修质量不符合标准或产品质量不合要求所引起的。因此，必须严格保证质量，才能防止失爆。防爆电气设备必须有永久性的防爆标志（Exdi）、煤安标志（MA）、产品“铭牌”。无“防爆标志”、“煤安标志”的均为失爆；无“铭牌”的视为不完好。
1）要把好入井关，严格执行入井管理制度。防爆电气设备入井前，应检查其“产品合格证”、“防爆合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能；检查合格并签发合格证后，方准入井。
2）要严格控制防爆型电气设备的各接合面的间隙、长度和粗糙度等指标。检查者需用钢板尺、游标卡尺、塞尺及粗糙度样块等工具进行测定，看看检查结果是否符合要求。
3）要检查壳体是否有永久变形、裂纹；电缆引出、引入装置是否符合规定；紧固用的螺栓是否上紧，螺钉垫圈是否齐全，联锁装置是否完整及是否符合有关电气设备完好标准的有关规定。
4）要对防爆外壳和防爆接合面进行精心维护。在拆卸防爆外盖时，不能重锤敲打，打开外盖后，必须对防爆接合面妥善加以保护，防止机械损伤和污染；不允许用金属利器刮拭接合面；为防止生锈，可在防爆接合面上涂上薄薄一层凡士林或防锈油，但不准涂漆。
5）对于用铝合金制作防爆外壳的煤电钻等设备，在使用中须防止它们与锈蚀的钢件撞击，这是因为铝合金与锈蚀的钢件撞击摩擦所产生的机械火花，足以点燃瓦斯，引起空气混合物爆炸。为了防止这一危险，可以在外壳表面覆盖一层有足够厚度和耐久性的合成树脂薄膜。
6）使用中对本质安全型电气设备及其关联电气设备，应进行经常性的检查和定期检修。主要检查本质安全电路所用元件和部件的性能、电路的绝缘、外部配线的连接紧固情况，接地是否良好等。
5.3健全完善防爆电气设备管理制度
5.3.1设备的账、卡、物管理。防爆电气设备都要建立台帐，设备卡片与实物相符，实行账、卡、物统一管理。煤矿机电科和车间、队组必须对本单位管理范围内的防爆电气设备进行编号，建立详细的台账，每台设备均要有使用卡片并张贴在设备本体上。设备的台帐内容主要有：设备型号名称、数量台账、明细台账、主要技术特征卡片、使用或存放地点等。
5.3.2设备的图、牌板管理。设备的图牌板管理分为牌板管理和图板管理。牌板管理又分为统计牌版和明细牌板。图牌板上应标明实际生产使用地点及系统所用的设备、电气的名称、编号、规格、型号、完好状况等。在防爆设备的使用地点及技术状态发生变化时，其台账、卡片、图牌板均应随之变动，要保持“账、物、卡、牌”四对照。
5.3.3防爆设备包机制。实行包机制是加强防爆设备在生产运行中的日常维护，保证其防爆性能经常处于良好状态的有效措施。“包机制”即根据设备的分布情况、类型、数量，按片划分小组，由设备的操作使用和维护人员组成包机组，对所负责的设备包运转、包维护、包管理、包检查、检修的制度。包机组对所包设备要分工负责，实行专人专机、挂牌留名，责任落实到人，并有切实可行的奖罚制度，以鼓励职工爱护设备，加强责任心，落实责任制，做到“台台设备有人管，条条电缆有人问”，不留死角，发现问题及时处理；
5.3.4防爆设备的检查、维修制度。为了保证井下防爆电气设备的安全运行，做到防患于未然，应建立防爆设备的检查、维修制度。井下防爆电气设备的运行、维护和修理，必须由经过培训的专责维修电工担任，防爆电气设备必须符合防爆性能的各项技术要求.防爆性能受到破坏的电气设备应立即处理或更换，不得继续使用。按照《煤矿安全规程》的规定，对井下防爆电气设备的防爆性能及主要电气设备的绝缘水平、各种保护装置的可靠性等进行定期检查和试验，把好安装、检修、使用和维护关，及时发现问题，排除隐患，使防爆电气设备达到完好标准不失爆，失爆的电气设备严禁使用。
参考文献：
[1]《电气设备防爆检查工》，中国劳动社会保障出版社，2007年，丁波 主编.
[2]《防爆电器》，化学工业出版社，2006年，王尽余 潘秒琼 王湧编著.
[3]《油库防爆电器设备》，中国石化出版社，2007年，范继义 主编.
关键词：电气设备；防爆；失爆
1.0概述
煤矿在生产过程中存在着瓦斯、煤尘等具有爆炸性的物质。为了安全生产，防止瓦斯、煤尘发生爆炸事故，既要加强通风设施的管理，控制瓦斯、煤尘含量；又要杜绝一切能够点燃瓦斯、煤尘的点火源、高温热源，尤其要杜绝电气设备失爆现象的发生。所以，在有瓦斯析出并可能积聚达到爆炸含量的地方，我们都安装有防止因电气设备可能出现电火花、电弧、热表面和灼热颗粒等热源而引发事故的设备、设施，这就是通常所说的防爆电气设备。国家《煤矿安全规程》第7条和第444条明确规定了“井下所有电气设备（包括小型电器）的选用必须符合防爆要求……”。由此可见，防爆电气设备在煤矿安全生产中占有举足轻重的地位，如何管理和使用好这些设备设施，正是煤矿企业当今研究的主要问题和难点。
2.0煤矿井下防爆设备的重要性
与一般供电场所相比，煤矿井下空间狭窄、空气潮湿，存在着顶板冒落、片帮等危险，防爆电气设备受损害的因素多，煤矿井下供电电路和电气设备发生故障的机率大。而且会引起更严重的后果，如果防爆装置不完善、不可靠，发生故障时不能迅速、可靠地将故障切除，就可能引起瓦斯和煤尘爆炸，造成人身伤亡事故，也存在着引起电气火灾，煤层着火等重大事故的危险性。因此，《煤矿安全规程》对煤矿井下防爆电气设备的选用和电气保护等都有明确的规定。所以，煤矿井下使用的电气设备、配电开关、控制开关等，在设计和制造时除了设置短路保护、过载保护、漏电保护和漏电闭锁保护外，还采用了防爆兼本质安全型防爆措施。
3.0防爆电气设备失爆的机理与危害
3.1防爆电气的失爆机理
所谓电气失爆，其广义概念为：凡是能够产生明火、电火花或因开关内部短路等引起内部瓦斯、煤尘燃烧或爆炸（加各种情况视频），能够引起外部环境的瓦斯、煤尘燃烧或爆炸的，统称为电气失爆。
井下电气设备正常和故障状态下都有可能出现电火花、电弧、热表面和热颗粒等，特别是运行过程中易出现过热、老化、短路、接触不良等故障从而产生电火花。这些过程都有一定的能量产生，当能量达到一定条件，可以成为点燃矿井瓦斯、煤尘的点火源和热源，从而引起瓦斯、煤尘燃烧或爆炸等事故。
失爆是防爆电气失去防爆性能的简称。即防爆电气失去原有的防爆性能或耐爆性能，即为失爆。当电气设备（长期）处于失爆状态或存在电气明火等，则引起瓦斯、煤尘爆炸或燃烧的几率将大大增加。据统计，在2005年34起特大瓦斯爆炸事故中，有15起事故是由电气设备及电源线电火花引爆的。因此凡是《煤矿安全规程》规定必须使用防爆电气设备的场所，禁止使用非防爆设备或已经失爆的电气设备。
2.2防爆电气失爆的危害
已经失爆的防爆设备，当防爆电气设备壳内发生瓦斯爆炸或燃烧时，壳内压力达到一定程度时，其内部被引燃引爆的瓦斯或煤尘，则可通过防爆电气设备外壳各部间隙或被损坏的薄弱部位向外喷出，当外部环境中的瓦斯或煤尘浓度、空气中的含氧量以及壳内喷出的气体或火焰温度达到其燃烧或爆炸条件时，就会使瓦斯或煤尘发生燃烧或爆炸，从而发生特重大事故。或因电气设备发生漏电等，提前引爆电雷管，造成重大人身伤亡事故。
4.0防爆电气设备常见的失爆现象及原因
4.1常见的电气设备失爆现象
1）防爆设备外壳有裂纹、开焊、严重变形或严重锈蚀，有较大的机械伤痕凹坑，连接螺钉没有压紧而使它们的间隙超过规定值；
2）防爆外壳上的盖板、连接嘴、接线盒缺螺栓、弹簧垫圈(以压平为合格)、螺扣损坏以及螺纹拧入深度少于规定扣数(伸出长度要1.5扣以上)等，使连接强度达不到规定要求；
3）因矸石冒落砸伤，支架变形挤压，搬运过程中严重碰撞等而使外壳严重变形；
4）在防爆外壳内不经批准随便增加元件或部件，使某些电气距离小于规定值，造成经外壳相间孤光短路，使外壳烧穿；
5）连接电缆没有使用合格的密封圈或未用密封圈，不用的电缆接线孔没有封堵挡板或使用不合格封堵挡板；
6）防爆接合面锈蚀，间隙、表面粗糙度超过规定值或有较大的机械伤痕、凹坑；
7）接线柱、绝缘座管烧毁，防爆腔之间的防爆结构被破坏,使两个空腔连通，两腔连续爆炸时产生压力叠加使外壳炸坏；
4.2常见的电气设备失爆的原因
1）电气设备维护和检修不当防护层脱落，使得防爆面落上矿尘等杂物，紧固对口接合面时会出现凹坑，有可能使防爆接合面间隙增大，使设备失爆。
2）井下发生局部冒顶砸伤防爆型电气设备的外壳，移动和搬迁不当造成外壳变形及机械损伤都能使防爆型电气设备失爆。
3）由于不熟悉设备的性能，在装卸过程中没有采用专用工具或发生误操作。如拆卸防爆电动机端盖时，为了省事而用器械敲打，可能将端盖打坏或产生不明显的裂纹，可能发生传爆的现象。拆卸时零部件没有打钢印标记，待装配时没有对号而误认为是可互换的，造成间隙过小，间隙过小对活动接合面可能造成摩擦现象，破坏防爆面，使设备失爆。
4）螺钉紧固的防爆面，由于螺孔深度过浅或螺钉太长，而不能很好地紧固零件造成失爆。
5）由于工作人员对防爆理论知识掌握不够，对各种规程不能正确贯彻执行，以及对设备的防爆要求马虎大意，均可能造成失爆。
5.0防爆型电气设备失爆的预防控制措施 5.1防爆电气设备的使用前检查
为保证使用前的设备符合防爆质量要求，防爆电气设备使用前应检查其“产品合格证”、“防爆合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能，其中煤安标志使用前要在网站查询确认煤安证号并在有效期内，检查合格并签发合格证后，方准使用。使用前检查的主要内容如下：
1）设备零部件是否齐全、完整。防爆外壳、接线箱、底座等是否变形。轻微凸凹不平不能超过完好标准。
2）防爆外壳是否涂有防腐油漆。大、中修后必须重新涂防腐油漆。
3）各进出线装置是否封堵。要用合格的橡胶密封圈、镀锌金属压圈和镀锌挡板。
4）通电试运转，观察开、停、吸合(或运转)动作是否灵敏可靠，运行是否正常，有无杂音，放置顺序应符合规定要求。
5）防爆接合面间隙应符合要求，对每台设备及电器的各个防爆间隙都要逐一测量。
6）防爆接合面是否有锈蚀和机械伤痕，是否涂有防锈油脂，并应进行磷化等处理，粗糙度要符合要求，针孔、划伤等机械伤痕不得超过规定。
5.2防爆电气设备的日常维护要求
失爆都是由于安装、运行，维修质量不符合标准或产品质量不合要求所引起的。因此，必须严格保证质量，才能防止失爆。防爆电气设备必须有永久性的防爆标志（Exdi）、煤安标志（MA）、产品“铭牌”。无“防爆标志”、“煤安标志”的均为失爆；无“铭牌”的视为不完好。
1）要把好入井关，严格执行入井管理制度。防爆电气设备入井前，应检查其“产品合格证”、“防爆合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能；检查合格并签发合格证后，方准入井。
2）要严格控制防爆型电气设备的各接合面的间隙、长度和粗糙度等指标。检查者需用钢板尺、游标卡尺、塞尺及粗糙度样块等工具进行测定，看看检查结果是否符合要求。
3）要检查壳体是否有永久变形、裂纹；电缆引出、引入装置是否符合规定；紧固用的螺栓是否上紧，螺钉垫圈是否齐全，联锁装置是否完整及是否符合有关电气设备完好标准的有关规定。
4）要对防爆外壳和防爆接合面进行精心维护。在拆卸防爆外盖时，不能重锤敲打，打开外盖后，必须对防爆接合面妥善加以保护，防止机械损伤和污染；不允许用金属利器刮拭接合面；为防止生锈，可在防爆接合面上涂上薄薄一层凡士林或防锈油，但不准涂漆。
5）对于用铝合金制作防爆外壳的煤电钻等设备，在使用中须防止它们与锈蚀的钢件撞击，这是因为铝合金与锈蚀的钢件撞击摩擦所产生的机械火花，足以点燃瓦斯，引起空气混合物爆炸。为了防止这一危险，可以在外壳表面覆盖一层有足够厚度和耐久性的合成树脂薄膜。
6）使用中对本质安全型电气设备及其关联电气设备，应进行经常性的检查和定期检修。主要检查本质安全电路所用元件和部件的性能、电路的绝缘、外部配线的连接紧固情况，接地是否良好等。
5.3健全完善防爆电气设备管理制度
5.3.1设备的账、卡、物管理。防爆电气设备都要建立台帐，设备卡片与实物相符，实行账、卡、物统一管理。煤矿机电科和车间、队组必须对本单位管理范围内的防爆电气设备进行编号，建立详细的台账，每台设备均要有使用卡片并张贴在设备本体上。设备的台帐内容主要有：设备型号名称、数量台账、明细台账、主要技术特征卡片、使用或存放地点等。
5.3.2设备的图、牌板管理。设备的图牌板管理分为牌板管理和图板管理。牌板管理又分为统计牌版和明细牌板。图牌板上应标明实际生产使用地点及系统所用的设备、电气的名称、编号、规格、型号、完好状况等。在防爆设备的使用地点及技术状态发生变化时，其台账、卡片、图牌板均应随之变动，要保持“账、物、卡、牌”四对照。
5.3.3防爆设备包机制。实行包机制是加强防爆设备在生产运行中的日常维护，保证其防爆性能经常处于良好状态的有效措施。“包机制”即根据设备的分布情况、类型、数量，按片划分小组，由设备的操作使用和维护人员组成包机组，对所负责的设备包运转、包维护、包管理、包检查、检修的制度。包机组对所包设备要分工负责，实行专人专机、挂牌留名，责任落实到人，并有切实可行的奖罚制度，以鼓励职工爱护设备，加强责任心，落实责任制，做到“台台设备有人管，条条电缆有人问”，不留死角，发现问题及时处理；
5.3.4防爆设备的检查、维修制度。为了保证井下防爆电气设备的安全运行，做到防患于未然，应建立防爆设备的检查、维修制度。井下防爆电气设备的运行、维护和修理，必须由经过培训的专责维修电工担任，防爆电气设备必须符合防爆性能的各项技术要求.防爆性能受到破坏的电气设备应立即处理或更换，不得继续使用。按照《煤矿安全规程》的规定，对井下防爆电气设备的防爆性能及主要电气设备的绝缘水平、各种保护装置的可靠性等进行定期检查和试验，把好安装、检修、使用和维护关，及时发现问题，排除隐患，使防爆电气设备达到完好标准不失爆，失爆的电气设备严禁使用。
参考文献：
[1]《电气设备防爆检查工》，中国劳动社会保障出版社，2007年，丁波 主编.
[2]《防爆电器》，化学工业出版社，2006年，王尽余 潘秒琼 王湧编著.
[3]《油库防爆电器设备》，中国石化出版社，2007年，范继义 主编.