防爆检查员技能培训教案.docx

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防爆检查员技能培训教案

打通一矿

员工技能培训教案

培训工种：

矿井电气防爆检查员

编制：

吴文忠

时间：

2008年5月4日

第一章煤矿井下防爆电气设备安全技术

煤矿井下存在着瓦斯、煤尘，为了防止瓦斯、煤尘发生爆炸事故，根据瓦斯、煤尘爆炸基本条件，一方面要限制瓦斯、煤尘在空气中的含量；另一方面要杜绝一切能够点燃矿井瓦斯、煤尘的点火源和危险温度。

电气设备正常运行或事故状态下可能出现的火花、电弧和热表面都具有一定的热能，可以成为点燃矿井可燃物质的点火源。

因此，煤矿井下使用防爆电气设备，对防止瓦斯、煤尘爆炸事故都具有十分重要的意义。

第一节煤矿井下电气防爆安全技术通用要求

一、防爆电气设备的类型、标志及组别

矿用电气设备分为两大类，矿用一般型电气设备和矿用防爆电气设备。

㈠、矿用一般型电气设备（煤与瓦斯突出矿井不使用）

矿用一般型电气设备是一种煤矿井下用的非防爆型电气设备，它只能用于井下无瓦斯煤尘爆炸危险的场所。

对矿用一般型电气设备的基本要求是：

外壳坚固、封闭，能防止从外部直接触及带电部分；防滴、防溅、防潮性能好；有电缆引入装置，并能防止电缆扭转、拔脱和损伤；开关手柄和门盖之间有联锁装置等。

矿用一般型电气设备外壳的明显处，均有清晰的永久性凸纹标志“KY”。

㈡、矿用防爆型电气设备

1、分类

矿用防爆型电气设备是按照国家标准GB3836.1—2000生产的专供煤矿井下使用的防爆电气设备。

该标准规定防爆型电气设备为Ⅰ类和Ⅱ类，其中Ⅰ类为煤矿井下用电气设备，Ⅱ类为工厂用电气设备，适用于各种各样爆炸性气体或可燃物的化工厂、石油开采、石油炼制、舰船等场合。

2、防爆电气设备种类

GB3836.1—2000规定了防爆电气设备有10种类型，它们是：

⑴隔爆型电气设备（代号为d）：

具有隔爆外壳的防爆电气设备，该外壳既能承受其内部爆炸性气体混合物引爆产生的爆炸压力，又能防止爆炸产物穿出隔爆间隙点燃外壳周围的爆炸性混合物。

⑵增安型电气设备（e）：

在正常运行条件下不会产生电弧、火花或可能点燃爆炸性混合物的高温的设备结构上，采取措施提高安全程度，以避免在正常和认可的过载条件下出现这些现象的电气设备。

⑶本质安全型电气设备（i）：

全部电路均为本质安全电路的电气设备。

所谓本质安全电路，是指在规定的试验条件下，正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物的电路。

⑷正压型电气设备（p）：

具有正压外壳的电气设备。

即外壳内充有保护性气体，并保持其压力（压强）高于周围爆炸性环境的压力（压强），以防止外部爆炸性混合物进入的防爆电气设备。

⑸充油型电气设备（o）：

全部或部分部件浸在油内，使设备不能点燃油面以上的或外壳外的爆炸性混合物的防爆电气设备。

⑹充砂型电气设备（q）：

外壳内充填砂粒材料，使之在规定的条件下壳内产生的电弧、传播的火焰、外壳壁或砂料材料表面的过热温度，均不能点燃周围爆炸性混合物的防爆电气设备。

⑺无火花型电气设备（n）：

在正常运行条件下，不会点燃周围爆炸性混合物，且一般不会发生有点燃作用的故障的电气设备。

⑻浇封型电气设备（m）：

将电气设备或其部件饶封在浇封剂中，使它在正常运行和认可的过载或认可的故障下不能点燃周围的爆炸性混合物的防爆电气设备。

⑼气密型电气设备（h）：

具有气密外壳的电气设备。

气密封外壳是用熔化挤压或胶粘的方法进行密封的外壳。

这种外壳能防止气体进入壳内。

⑽特殊型电气设备（s）：

特殊型电气设备异于现有防爆型式，由主管部门制订暂行规定，经国家认可的检验机构检验证明，具有防爆性能的电气设备。

该型防爆电气设备须报国家技术监督局备案。

3、级别

Ⅰ类设备中的本质安全型有ia和ib两个等级

Ia等级设备在正常工作、一个故障和二个故障时均不能点燃爆炸性气体混合物

Ib等级设备在正常工作和一个故障时不能点燃爆炸性气体混合物。

Ⅱ类设备分为A、B、C三个级别。

4、组别（主要为Ⅱ）：

各种爆炸性气体或蒸汽与空气混合物按自燃温度分为六组：

T1～T6。

设备允许最高表面温度不得高于分组温度下限。

Ⅰ类电气设备表面堆积粉尘时，允许最高温度为+150℃，采取措施防止堆积时则为+450℃。

5、防爆标志：

防爆电气设备的类型、级别和组别连同防爆设备的总标志“Ex”一起，构成防爆标志。

在防爆电气设备的明显处，均有清晰的永久性凸纹标志“Ex”和煤矿矿用产品安全标志“MA”。

防爆电气设备的防爆标志意义如下：

防爆电气设备的防爆标志由总标志、类型、标志、类别、级别、组别六部分组成。

举例：

⑴、ExibⅠ：

煤矿用本质安全型b级防爆电气设备；

⑵、ExdⅡBT3：

工厂用隔爆型B级T3温度组别防爆电气设备。

二、防爆电气设备的基本要求

1、各种类型的防爆电气设备

各种类型的防爆电器设备都有专门的标准，即GB3836.2～GB3836.11（爆炸性气体环境用电气设备）。

每一类除符合专门的标准之外还要符合GB3836.1-2000（通用要求）的规定，这样才能保证其防爆性能。

2、紧固件

紧固件是保证防爆性能必不可少的重要零件。

⑴螺栓和螺母必须有防松装置，如弹簧垫。

⑵结构上特殊要求时，须采用特殊紧固件。

如将螺栓头或螺母放在护圈或沉孔中。

3、联锁装置

即机械闭锁装置。

4、绝缘套管

绝缘套管指固定在外壳隔板上，使单根导体或多根导体穿过隔板而不改变电气设备防爆形式的绝缘件。

当绝缘套管与连接件在接线过程中成搜力矩作用时，应能承受相应的扭转试验。

而井下带电设备的绝缘套管不得有连通两个防爆腔的裂纹。

5、引入装置

也叫进线装置，是外部电线或电缆进入防爆电气设备的过渡环节，是防爆电气设备最薄弱部分，要求接线必须按照规定工艺进行。

6、接地

所有电气设备的金属外壳必须设内外接地螺栓，并标示接地符合。

接地零件必须做防锈处理或用不锈材料制成。

三、电气间隙与爬电距离

由于煤矿井下空气潮湿、粉尘较多、环境温度较高，严重影响绝缘的性能。

为了避免电气设备由于绝缘强度降低而产生短路电弧、火花放电等现象，对电气设备的爬电距离和电气间隙作出了规定。

电气间隙是指两个不同电位的裸露导体之间的最短空气距离，即电气设备中有电位差的金属导体之间通过空气的最短距离。

电气间隙通常包括：

①带电零件之间以及带电零件与接地零件之间的最短空气距离；②带电零件与易碰零件之间的最短空气距离。

电气间隙应符合表1的规定。

所谓易碰零件是指被操作者触及的金属件，如电气设备的外壳、操作手柄，机架等。

它们虽然在正常情况下不带电，但如果在未接地而又发生绝缘损坏的情况下，就有可能带电，从而引发触电事故或引起火花的危险。

只有满足电气间隙的要求，裸露导体之间和它们对地之间才不会发生击穿放电，才能保证电气设备的安全运行。

爬电距离是指两个导体之间沿其固体绝缘材料表面的最短距离。

也就是在电气设备中有电位差的相邻金属零件之间，沿绝缘表面的最短距离。

爬电距离与电气设备的额定电压、绝缘材料的耐泄痕性能以及绝缘材料表面形状等因素有关。

额定电压越高，爬电距离就越大；反之，就越小。

防爆电气设备的最小爬电距离表1。

表1电气间隙与爬电距离

额定电压/V

最小电气间隙/mm

最小爬电距离/mm

a

b

c

d

36

4

4

4

4

4

660

10

12

16

20

25

60

6

6

6

6

6

1140

18

24

28

35

45

127

6

6

7

8

10

3000

36

45

60

75

90

220

6

6

8

10

12

6000

60

85

110

135

160

380

8

8

10

12

15

10000

100

125

150

180

240

注：

表中a、b、c、d是绝缘材料按相对泄痕指数的分级。

第二节隔爆型电气设备

隔爆型电气设备是指设备的所有电气元件全部装入具有一定强度的由钢板、铸钢或铸铁等制成的外壳内。

当外壳内部发生可燃性混合物爆炸时，决不会引起壳外的可燃性混合物燃烧或爆炸。

这种外壳的结构特点是由壳体与盖子共同构成的，称之为隔爆外壳。

壳体与盖子之间的接合面称之为隔爆面，它具有一定的长度和间隙，并具有一定的粗糙度。

显然，隔爆外壳具有二个作用，一是要有耐爆性，即内部可燃性混合物爆炸时所产生的压力、温度不使外壳损坏，也不变形，它是由外壳材质强度和本身机械结构强度来保证的；二是要有不传爆性，即壳内爆炸后，传出壳外的火焰不会使外部的可燃性混合物发生爆炸，它是由隔爆面的长度、间隙和粗糙度来保证的。

一、隔爆型电气设备常见的失用现象

电气设备的隔爆外壳失去了耐爆性或隔爆性（即不传爆性）就是失爆。

井下隔爆型电气设备常见的失爆现象有：

1、隔爆外壳严重变形或出现裂纹，焊缝开焊以及连接螺丝不齐全、螺扣损坏或拧入深度少于规定值，致使其机械强度达不到耐爆性的要求而失爆；

2、隔爆接合面严重锈蚀、由于机械损伤、间隙超过规定值，有四坑、连接螺丝没有压紧等，达不到不传爆的要求而失爆；

3、电缆进、出线口没有使用合格的密封胶圈或根本没有密封胶圈；不用的电缆接线孔没有使用合格的密封挡板或根本没有密封挡板而造成失爆；

4、在设备外壳内随意增加电气元、部件，使某些电气距离小于规定值，或绝缘损坏，消弧装置失效，造成相间经外壳弧光接地短路、使外壳被短路电弧烧穿而失爆；

5、外壳内两个隔爆腔由于接线柱、接线套管烧毁而连通，内部爆炸时形成压力叠加、导致外壳失爆。

二、隔场型电气设备失爆的原因及预防措施

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四坑，有可能使隔爆接合面间隙增大。

因此维修人员在检修电气设备时，一定要注意防爆接合面，防止有煤尘、杂物沾在上面。

2、井下发生局部冒顶砸伤隔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隔爆型电气设备失爆。

为此电气设备应安装在支护良好的地点，移动和搬迁设备时要小心轻放。

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，破坏隔爆面，所以每个零部件一定要打钢印标记，装配时对号选配。

4、螺钉紧固的隔爆面，由于螺孔深度过浅或螺钉太长，而不能很好地紧固零件。

为此应检查螺孔是否有杂质，螺扣是否完好，装配前应进行检查和处理。

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，以及对设备的隔爆要求马虎大意，均可能造成失爆。

为此应加强理论知识和规程的学习，克服麻痹大意的思想。

三、隔爆型电气设备防爆结合面的防锈处理

煤矿井下湿度大，隔爆型电气设备的接合面极容易生锈，如果锈蚀严重。

对其隔爆性能影响极大，甚至造成失爆。

为此，应采取如下防锈措施：

1、涂防锈油剂。

在隔爆接合面上直接涂204—1防锈油。

2、涂磷化底漆。

这是一种新的防锈涂漆，能代替钢铁的磷化处理，其特点是：

漆膜薄，仅有8～12μm，且坚韧耐久，具有极强的附着力；涂抹方便，仅用半小时即可自然干燥；漆膜不怕瓦斯爆炸时的瞬时高温。

3、热磷处理。

隔爆接合面经热的磷酸盐溶液处理后，在金属表面便形成一层难溶的金属薄膜，即磷化膜，可防止隔爆面的氧化锈蚀。

对在热磷处理时形成的质量差的磷化膜，可用浓度为10%～15%的盐酸（HCL）溶液（即氯化氢水溶液）或加热的浓度为15%～20%的苛性钠（NaOH）溶液（也叫火碱溶液）擦洗磷化膜，即可除去，也可用砂布等方法清除。

4、冷磷处理。

隔爆接合面经大修后，一般采用冷磷处理，使其形成一层难溶的金属氧化膜，以防止隔爆接合面氧化锈蚀。

第二章各类防爆电气设备的监察内容

防爆电气设备人井前，应由指定的经培训考试合格的电气设备防爆检查工检查其“产品合格证”、“防爆合格证”、“MA准用证”及安全性能检查合格后，方准入井。

一、隔爆型电气设备的监察

1隔爆型电气设备必须经过考试合格的防爆电气设备检查员检查其安全性能，并取得合格证。

2外壳完整无损，无裂痕和变形。

3外壳的紧固件、密封件、接地件齐全完好。

4隔爆接合面的间隙、有效宽度和表面粗糙度符合规定，螺纹隔爆结构的拧入深度和啮合扣数符合规定。

5电缆接线盒和电缆引入装置完好，零部件齐全，无缺损，电缆连接牢固、可靠。

一个电缆引入装置只连接一条电缆。

密封圈外径与电缆引人装置内径之差，应符合下列要求：

①密封圈外径D≤20mm时，其内径差≤1.0mm；②密封圈外径外径20mm＜D≤60mm时，其内径差≤l.5mm；③密封圈外径D＞60mm时，其内径差≤2.0mm。

密封圈内径与电缆公称外径之差不大于1.0mm。

电缆与密封圈之间严禁包扎其他物。

不用的电缆引入装置用厚度不小于2.0mm钢板堵死。

6连锁装置功能完整，保证电源接通打不开盖，开盖送不上电；内部电气元件、保护装置完好无损、动作可靠。

7接线盒内裸露导电芯线之间的电气间隙和爬电距离，箜合规定；导电芯线无毛刺，上紧接线螺母时不能压住绝缘材料；外壳内部不得增加元部件。

8在设备输出端断电后，壳内仍有带电部件时，在其上装设防护绝缘盖板，并标明“带电”字样，防止人身触电事故。

9接线盒内的接地芯线必须比导电芯线长，即使导线被拉脱，接地芯线仍保持连接；接线盒内保持清洁，无杂物和导

10隔爆型电气设备安装地点无滴水、淋水，周围围岩坚固；设备放置与地平面垂直，最大倾斜角度不得超过15。

二、本质安全型电气设备的监察

1本质安全型电气设备必须经过考试合格的防爆电气设备检查员检查其安全性能，并取得合格证。

2外壳完整无损，无裂痕和变形。

3外壳的紧固件、密封件、接地件齐全完好。

4连接的电气设备必须通过联检，并取得防爆合格证。

5外壳防护等级符合使用环境的要求。

6本质安全型防爆电源的最高输出电压和最大输出电流均小大于规定值。

7两组独立的本安电路裸露导体之间，本安电路与非本安电路裸露导体之间的电气间隙与爬电距离符合有关规定。

8保护性元件或组件必须双重化或多重化。

三、增安型电气设备的监察

1增加安全型电气设备必须经过考试合格的防爆电气设备检查员检查其安全性能，并取得合格证。

2外壳完整无损，无裂痕和变形。

3外壳的紧固件、密封件、接地件齐全完好。

4外壳防护等级符合使用环境要求。

5裸露导体间的电气间隙和爬电距离符合有关规定。

6绝缘材料的绝缘性能符合有关规定。

7设备的工作温度符合有关规定。

8电路和导线的连接可靠，并符合有关规定。

四、浇封型电气设备的监察

1浇封型电气设备必须经过考试合格的防爆电气设备检查员检查其安全性能，并取得合格证。

2浇封剂不得有缝隙、剥落等现象，被浇封部件不得外

五、气密型电气设备的监察

1气密型设备必须经过考试合格的防爆电气设备检查员检查其安全性能，并取得合格证。

2气密外壳必须完整无损，无裂痕和变形。

六、充砂型电气设备的监察

1充砂型电气设备必须经过考试合格的防爆电气设备检查员检查其安全性能，并取得合格证。

2充砂型外壳必须完整无损，无裂痕和变形。

3填料覆盖高度符合要求。

七、正压型电气设备的监察

1正压型设备必须经过考试合格的防爆电气设备检查员检查其安全性能，并取得合格证。

2正压型外壳必须完整无损，无裂痕和变形。

3连锁装置完好。

4压力监控器完好。

5通风机等通风换气设备完好。

八、矿用一般型电气设备

1矿用一般型电气设备必须经过考试合格的防爆电气设备检查员检查其安全性能，并取得合格证。

2矿用一般型外壳必须完整无损，无裂痕和变形。

3连锁装置完好。

4外壳防护等级符合要求。

第三章防爆电气设备“失爆”判定

凡发现防爆电气设备有下列情况之一者，即判定该台（件）设备为“失爆”。

一、防爆外壳壳体

1、防爆外壳严重变形（变形长度超过50mm，凹凸深度超过5mm）。

2、隔爆外壳有裂纹，焊缝开焊。

3、隔爆壳体内外绣蚀严重（有绣块脱落者）。

4、隔爆壳体内不经批准增加元件、部件或改变原设计。

5、接线柱、绝缘座、管孔洞缺损使两个隔爆空腔连通。

6、使用无防爆合格证厂生产的防爆部件。

7、闭锁装置不全、变形、损坏失去闭锁作用。

二、隔爆接合面

（一）、隔爆面结构参数

8、隔爆接合面长度L、L1、L′、低于规定值。

（L：

从隔爆壳体内部通过隔爆接合面到隔爆壳体外部的最短通路，即设计或规定长度。

L1、螺钉通孔边缘至隔爆接合面边缘的最小有效长度。

L′、剩余无伤隔爆接合面的有效长度。

）

9、隔爆接合面间隙W大于规定值。

10、粗糙度超过规定。

11、隔爆接合面发生厚度大于原设计的85%。

（二）螺纹隔爆结构

12、螺纹精度低于3级，螺距小于0.7毫米。

13、螺纹最小啮合扣数、拧入深度不符合规定。

（三）螺纹紧固隔爆面

14、缺螺栓、弹簧垫圈或螺栓与弹簧垫不配套。

15、螺栓松动、弹簧垫圈未压平。

16、螺栓或螺孔滑扣，未采取规定措施。

17、螺栓拧入深度小于螺栓直径（鋳铁、铜、铝件1.5倍）或未露出螺孔1—3扣。

18、同一部位的螺栓公称直径不一致。

（四）隔爆面损伤

19、L（L1）=40、25、15时，直径小于1mm、深度小于2mm的沙眼，每平方厘米超过5个。

20、L（L1）=10时，直径小于1mm、深度小于2mm的沙眼，每平方厘米超过2个。

21、机械伤痕宽度、深度大于0.5mm，使L（L1）小于规定值的三分之二。

22、隔爆面上有高于无伤表面的机械伤痕。

23、隔爆面上的锈迹用棉沙擦净后，用手摸有明显感觉。

24、隔爆面上的油漆痕迹，用棉沙擦不掉。

三、电缆引入装置

25、空闲进线嘴无档板或档板放在密封圈里边。

26、空闲进线嘴档板的厚度小于2mm或档板绣蚀现象。

27、空闲进线嘴档板的直径比进线嘴内径小2mm以上。

28、进线嘴金属圈放在档板与密封圈之间。

29、压盘式进线嘴缺压紧螺栓或压紧螺栓未压紧，用手能幌动。

30、螺母式进线嘴紧不到位或用一只手可旋进半圈。

31、螺母式进线嘴螺母与密封圈之间无金属圈。

32、进线嘴压紧后无余量。

33、进线装置内径与密封圈外径之差超规定。

34、进线嘴内缘压不紧密封圈或密封圈能活动。

35、密封圈内径大于引入电缆外径超过1mm。

36、密封圈几何尺寸不符合规定。

37、密封圈老化失去弹性、变质、变形，硬度不满足邵氏硬度45—55度。

38、密封圈未全部套在电缆护套上。

39、密封圈的单孔内穿进多根电缆。

40、密封圈有破损或被割开套在电缆上。

41、密封圈与电缆护套之间有其他包扎物。

四、电缆及接线

42、电缆在进线嘴处能来回抽动，用手能将电缆推进接线室。

43、电缆的护套损伤，露出芯线或屏蔽层者。

44、橡套电缆压紧的压扁量超过电缆直径的10%。

45、高压铠装电缆接线盒没灌绝缘胶或绝缘胶灌到三叉以上。

46、绝缘胶有裂纹，电缆能相对活动。

47、电缆（包括通讯、照明、信号、控制电缆）的连接不采用规定接线盒的接头（即鸡爪子）。

48、电缆的末端不接入防爆电气设备或防爆器件内，橡套电缆滑出密封圈外（羊尾巴）。

49、在需使用防爆电气设备的地点，电气设备与电缆有裸露的导体均属明接头。

50、低压隔爆开关从电源则出线至负荷则进电源则出线。

51、从低压隔爆开关小喇叭嘴引入引出动力线。

五、隔爆型插接装置

52、插销连结器的电源侧接插销，负荷侧接插座即反接。

53、插销缺少防止突然拔脱的徐动装置或徐动装置失效。

54、插销触头断电瞬间，L、值小于规定值。

W值大于规定值。

六、观察窗、孔

55、胶封不好、玻璃有破损、裂纹、松动。

七、防爆特殊电源箱

56、蓄电池组的连接线及极柱焊接处有断裂、熔化。

57、橡胶绝缘套损坏，极柱及带电部分裸露。

58、蓄电池槽和盖损坏漏液，特殊工作栓丢失或损坏，电池封口剂开裂漏液。

59、蓄电池箱及盖严重变形或无盖，

八、矿灯

60、无闭锁螺栓或闭锁螺栓失效。

61、灯头壳体，灯头圈破裂或破损。

62、灯头进线松动、灯线破裂见铜线。

63、聚光玻璃破损、有裂纹或松动。

64、联锁断电装置失效。

九、其它

65、不经批准，改变本安型设备电路、元器件型号规格。

66、本安型设备及电缆的连接不符合防爆电气设备管理规定要求。

67、照明灯具超前断电装置不起作用。

68、打开带电防爆电气设备的盖、封堵装置。