《火炸药危险场所用防爆电气设备技术研发与应用》

一、背景介绍:工业上,通常将生产、加工、使用或储存火炸药的过程中由设备可能引起点燃的环境称之为火炸药危险环境。火炸药危险环境防爆技术没有专用的国家标准,一直代用爆炸性环境用防爆技术标准。现有相关标准、规范,对危险场所分类和相应的防范措施明显落后,限制新技术、新设备的应用。随着光电磁等新型智能传感器的使用和基于WIFI射频识别技术的应用,其电磁能和超声波等辐射点燃危险随之产生,但是相关规定处于空白状态。为了防止因电气设备原因引起的火炸药危险场所爆炸事故,起草火炸药危险环境用的国家标准,南阳防爆电气研究所自2004年起开展火炸药防爆基础研究,2010年向中国电器工业协会上报《火炸药环境用防爆电气设备及安装》国家标准制定计划项目,2012年申请河南省基础与前沿技术研究计划项目《火炸药危险场所用防爆电气设备技术研究》,开展火炸药危险环境的分区、防爆电气设备选型及不同区域电气设备防爆技术研究。主要研究在火炸药物质生产、制造、操作及储运等过程中,防止因设备因素而引发火炸药爆炸事故,包括在最不利条件下(相容性、安定性、敏感度、严酷环境),仍然能确保火炸药危险场所用设备的防爆安全。

二、主要技术内容:

(一)首次提出火炸药危险场所区域划分和防爆电气设备选型的原则。

通过研究设备的结构或工艺条件可能使其与火炸药接触的程度,以及物质可能存在或蔓延的范围,结合爆炸性气体环境和可燃性粉尘环境的分区理念,首次提出了火炸药危险环境分区的原则。同时研究电气设备不同的防爆技术(外壳保护型t、浇封型m、本质安全型i)对不同的火炸药危险场所和不同区域的适用性,首次提出了火炸药危险场所不同危险区域的防爆电气设备选型要求。

(二)首次研制出火炸药粉尘爆炸危险场所用本安关联器。

火炸药粉尘爆炸危险场所用本质安全型防爆电气产品,如本安型的传感器、WIFI射频识别产品、采样器等,需要配接与之相匹配的本安关联设备,构成本安系统。本安关联器在正常工作条件下能使本安系统完好地工作,而在故障条件下能限制到达火炸药粉尘爆炸危险场所的电压、电流。

(三)首次研制出火炸药粉尘爆炸危险场所用粉尘收集装置。

该项目首次研制出火炸药粉尘爆炸危险场所用粉尘收集装置,可实现火炸药粉尘安全收集与可靠隔离,该装置不仅在及时收集和清理火炸药粉尘,而且在收集清理的过程中,也能有效避免引燃火炸药粉尘,确保安全可靠作业。

三、授权专利情况:主持制定国家标准2项;获得授权发明专利5项,实用新型专利2项;发表核心期刊论文2篇。

四、技术经济指标:通过试验获取火炸药危险环境部分火炸药的最小点火能量和最低着火温度测试数据;首次提出火炸药危险场所分区和选型的原则,首次研制出火炸药粉尘爆炸危险场所用本安关联器。

近三年来为研究所新增销售收入1.97亿元,新增利润1.379亿元,并给客户创造了可观的经济效益。

五、应用推广及效益情况:研究成果已在全省乃至全国的粉尘防爆电气产品设计、生产制造企业和火炸药、弹药、固体推进剂等生产、加工、使用和储存企业中推广应用。即为防爆生产企业带来可观的经济效益,又可以为火炸药环境提供安全可靠的防爆电气产品,为其生产安全提供保障。对火炸药、弹药、固体推进剂等生产、加工、使用和储存企业的电气选型、安装及安全管理具有重要的指导作用,为火炸药危险场所安全运行提供保障。

成果说明

该项目研究的火炸药粉尘危险环境用防爆电气设备通用技术应用到我省乃至全国粉尘防爆电机、粉尘防爆控制箱、粉尘防爆仪器仪表等粉尘防爆电气产品设计、生产制造中,使粉尘防爆电气设备的结构与火炸药环境相匹配,为火炸药环境提供安全可靠的防爆电气产品。 本项目制定的国家标准《火炸药危险环境用电气设备及安装》规定了火炸药危险环境用电气设备及安装的通用要求及不同区域的附加要求,适用于火炸药危险环境用电气设备、电气设备选型和安装。对火炸药、弹药、固体推进剂等生产、加工、使用和储存企业的电气选型、安装及安全管理具有重要的指导作

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