粉尘区域须采用防爆电气设备
日期:2025年08月26日     新闻分类: 技术中心      浏览:77次

粉尘环境中,普通电气设备的一个电火花可能引发毁灭性爆炸。粉尘爆炸的威力远超气体爆炸(压力峰值可达1MPa,升压速率快100倍),而粉尘防爆电气设备(Ex t认证)是阻断点火源的最后防线。

粉尘爆炸安全提示:

粉尘爆炸是由可燃性粉尘

在爆炸极限范围内遇到热源

(明火或高温)而引发的

粉尘爆炸极具危害性

往往会造成较大人员伤亡

粉尘爆炸的五要素:

助燃性气体:一定的氧含量是粉尘燃烧的基础。

可燃性粉尘:可与助燃气体发生氧化反应而燃烧的粉尘。

点火源:能使局部粉尘云的温度骤增发生燃烧的高温热源。

粉尘云:悬浮在空中且达到爆炸下限的可燃性粉尘云。

密闭空间:粉尘云被限制在了相对密闭的空间。

粉尘爆炸的特点:

多次爆炸是粉尘爆炸的最大特点。

第一次爆炸气浪,会把沉积在设备或地面上的粉尘吹扬起来,在爆炸后短时间内爆炸中心区会形成负压,周围的新鲜空气便由外向内填补进来,与扬起的粉尘混合,从而引发二次爆炸。二次爆炸时,粉尘浓度会更高。

未采用粉尘防爆设备的五大致命危害:

1.外壳积尘导致过热起火

普通电机:散热筋积尘≥3mm时,表面温升达40℃

现实后果:若粉尘层引燃温度200℃(如面粉),设备表面温度达180℃即引发阴燃

标准要求:粉尘防爆电机(Ex t)必须无水平表面+自清灰设计(GB 12476.5 第6.2条)

2.静电积聚引发放电爆炸

普通设备:塑料外壳表面电阻>10¹²Ω,静电电压可达30kV

粉尘环境:当静电放电能量>10mJ(相当于玉米淀粉最小点火能)即引爆

防爆要求:Ex t设备外壳表面电阻≤10⁹Ω(GB 12476.1 第7.3条)

3.粉尘侵入造成短路拉弧

IP54普通箱体:粒径<50μm粉尘可侵入(面粉粒径20-100μm)

短路后果:1kA短路电流产生的电弧温度>4000℃,直接点燃粉尘

防爆标准:粉尘防爆设备必须达到IP6X级完全防尘(GB/T 4208)

4.金属碰撞产生机械火花

普通风机:碳钢叶片与壳体摩擦产生火花(温度>1000℃)

铝粉环境:此类火花能量>5mJ,远超铝粉最小点火能(1mJ)

强制措施:Ex t设备旋转部件必须使用无火花材料(如铝青铜)


国家标准明确划分危险区域

20区:连续/长期存在粉尘云,必须使用Ex t设备;

21区:正常运行时可能出现,必须使用Ex t设备;

22区:异常时短时存在,建议使用Ex t或IP6X设备;


行业强制规范

粮食加工:磨粉间、筒仓清仓区必须用 Ex t IIIB T200°C(GB 17440 第6.1.1条)

金属抛光:铝镁加工区必须用 Ex t IIIC T90°C(AQ 4272 第5.3条)

煤化工:煤磨系统必须用 Ex t IIIB T200°C(GB 17918 第7.2条)


行业强制规范

粮食加工:磨粉间、筒仓清仓区必须用 Ex t IIIB T200°C(GB 17440 第6.1.1条)

金属抛光:铝镁加工区必须用 Ex t IIIC T90°C(AQ 4272 第5.3条)

煤化工:煤磨系统必须用 Ex t IIIB T200°C(GB 17918 第7.2条)


法律责任条款

《安全生产法》第99条:未在爆炸危险场所使用防爆设备,责令整改并处10万元以下罚款;导致事故的,对责任人处年收入60%-100%罚款+刑事责任

《工贸企业粉尘防爆安全规定》第32条:违规使用非防爆电气设备,最高处50万元罚款


结语:防爆设备是生死红线

粉尘爆炸环境中,普通电气设备如同行走的炸弹:

1克铝粉 + 10mJ电火花 = 相当于TNT的爆炸威力

1mm积尘 + 150℃表面温度 = 阴燃火灾的必然发生

法律与技术的双重铁律:

“在20区/21区粉尘环境,不使用Ex t防爆设备就是刑事犯罪!”--《爆炸危险场所安全管理规定》第24条


三个生死数据:

≤0.5mm——设备表面最大允许积尘厚度(GB 15577 第9.3.2条)

≤1GΩ——外壳表面电阻安全限值(防止静电积聚)

>5年——密封件强制更换周期(即使外观完好)


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