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爆炸危險場所用電梯危險點燃源辨識及預(yù)防措施

文檔作者：蔣漳河王新華常鎮(zhèn)江文檔來源：廣州市特種機電設(shè)備檢測研究院		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年07月27日
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爆炸危險場所用電梯主要危險點燃源辨識 《電氣防爆》2012，2
爆炸危險場所用電梯危險點燃源辨識及預(yù)防措施
蔣漳河。王新華。常鎮(zhèn)江
(廣州市特種機電設(shè)備檢測研究院，廣東廣州510810)
[關(guān)鍵詞]防爆電梯；危險點燃源；電氣防爆；非電氣防爆
[摘要]易燃易爆危險場所用防爆電梯除具備普通電梯性能外還必須滿足防爆安全要
求。依據(jù)GB 25285．1—2O1O，從爆炸預(yù)防的基本原理系統(tǒng)分析了防爆電梯運行過程中可能形
成的電氣火花、危險高溫、機械摩擦、碰撞、靜電等危險點燃源及預(yù)防措施。
[中圖分類號]X932 [文獻標識碼]A [文章編號]1004—9118(2012)02—0030—05
Dangerous Ignition Source Identification of Elevator
Used in Explosive Dangerous Sites
JIANG Zhang—he，WANG Xin—hua，CHANG Zhen—jiang
(Guangzhou Academy ofSpecial Equipment Inspection&amp;amp;Testing，Guangdong Guangzhou 510180)
Key words：explosion—proof elevator；dangerous ignition source：electrical explosion protec—
tion；non electrical explosion protection
Abstract I Explosion—-proof elevator used in inflammable and explosive dangerous sites belongs
to the complete sets of mechanical and electrical special equipment，which not only have elevator
performance but also meet the explosion—proof safety requirement．Explosion protection safety performance
of explosion—-proof elevator system is the key to prevent dangerous ignition source and
guarantee the safe operation．According to GB 25285．1—-2010 and from the basic principle of explosion
prevention，systematically analysis the electric spark，danger and high temperature，mechanical
friction and collision，the static electricity and other dangerous ignition source and preven—
tive measures in the process of explosion—proof elevator．
0 引言
石油、化工、紡織、醫(yī)藥、燃氣等工業(yè)現(xiàn)場往往
是具有易燃易爆的危險源(爆炸性氣體、蒸氣、粉
塵或纖維等)。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，煤礦井下有三
分之二的場所屬于爆炸危險場所；石油開采現(xiàn)場
和精煉廠有60％ 一80％屬于爆炸危險場所；而化
學(xué)工業(yè)中80％ 以上的生產(chǎn)車間屬于爆炸性危險
場所。這些場所使用的特種設(shè)備則必須具備防爆
性能，如防爆電梯、防爆起重機械等。
防爆電梯除具備普通電梯性能外還必須滿足
防爆安全要求，屬于機電類成套特種設(shè)備。每一
臺電梯都是由許多零部件組成，組成電梯的許多
零部件都有自己的運動和相對運動。在這些運動
中，會產(chǎn)生撞擊、摩擦，而這些撞擊和摩擦極易產(chǎn)
生火花，同樣會引起易燃易爆物質(zhì)爆炸。與常規(guī)
電梯相比，雖然防爆電梯的市場占有量小得多，但
是其使用在爆炸危險場所的風(fēng)險級別更高。因
此，需要從防爆電梯整機系統(tǒng)防爆安全的角度去
分析和預(yù)防可能產(chǎn)生的危險點燃源。其整機系統(tǒng)
的防爆性能關(guān)鍵在于能防止或消除產(chǎn)生可能引燃
可燃介質(zhì)的危險火花、危險高溫、靜電等。
1 防爆電梯危險點燃源分類
依據(jù)GB 25285．1—20l0爆炸性環(huán)境爆炸預(yù)
防和防護第1部分：基本原則和方法，結(jié)合防爆電
梯的電氣部件、機械結(jié)構(gòu)和運行過程，將其運行過
程中可能形成的危險點燃源分為四大類，見圖1。
[收稿日期]2012—04—16
[作者簡介】蔣漳河，男，1981年生，注冊安全工程師，主要從事防爆特種設(shè)備、防爆電氣設(shè)備(設(shè)施)安全檢驗工作。
《電氣防爆》2012，2 爆炸危險場所用電梯主要危險點燃源辨識 31
電氣設(shè)備類防爆常通過限制與爆炸性物質(zhì)接觸面
的溫度(見表1)和電氣放電的能量來達到防爆目
的；機械摩擦、碰撞等非電氣類防爆也可通過限制
零部件的溫度或釋放的能量來實現(xiàn)防爆目的。
表1 電氣防爆設(shè)備最高表面溫度分組
溫度組別 T1 T2 T3 T4 T5 T6
允許最高表面溫度／~C 450 300 2o0 135 10O 85
爆炸性氣體引燃溫度廠c >450 >300 >200 >135 >100 >85
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●： 防『?爆～電 梯?固 有r?危險～點’、燃， ?源’
L ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ’
圖1 防爆電梯整機系統(tǒng)危險點燃源
2 電氣設(shè)備類點燃源
電梯中常見的點燃源包括：
電動機、控制柜、電阻箱、電氣開關(guān)、接線箱、接
線盒、風(fēng)扇、燈具、呼叫按鈕、電話機等電氣設(shè)備及
安全控制回路，以及動力、照明電氣線路等電氣系
統(tǒng)?？刂?、限制防爆電梯電氣系統(tǒng)的危險火花和能
量與爆炸性介質(zhì)接觸是防爆電梯應(yīng)用最多的防爆
技術(shù)。GB 3836系列防爆標準和GB 12476系列粉
塵電氣防爆標準規(guī)定了防爆電氣部件和電氣線路
的技術(shù)要求。從防爆電梯機房、轎廂、井道、層站主
要組成部分涉及的電氣部件及電氣線路，詳細分析
了主要存在的電氣危險點燃源，見表2。
3 機械碰撞摩擦類引燃源
防爆電梯垂直升降、開關(guān)門等過程難免有機械
運轉(zhuǎn)、啟制動等碰撞、摩擦機械動作。例如，導(dǎo)靴一
導(dǎo)軌、曳引輪一鋼絲繩、限速器一安全鉗和制動閘
瓦一制動鼓等相對運動。這些機械動作可能會致
使接觸面、撞擊點溫度升高或出現(xiàn)火花。
3．1 機械火花
機械火花實質(zhì)上是摩擦撞擊中破碎飛濺出的
細小而熾熱的材料顆粒，這些高溫顆粒在空氣中氧
化燃燒形成火花，產(chǎn)生于碰撞摩擦過程中。防爆電
梯運行過程可能產(chǎn)生的機械火花危險分析及預(yù)防
措施見表3。
預(yù)防機械摩擦、碰撞火花產(chǎn)生的措施主要是將
摩擦、撞擊部位采用無火花材料。無火花材料是指
在一定速度范圍內(nèi)運行不會因為碰撞或摩擦而產(chǎn)
生危險勝火花的材料。例如，青銅、鈹青銅、黃銅、
不銹鋼、表面電阻不大于10 Q 的工程塑料、木材
等。
32 爆炸危險場所用電梯主要危險點燃源辨識 《電氣防爆》2012，2
表2 防爆電梯電氣系統(tǒng)主要危險點燃源分析
電氣危險源可能出現(xiàn)的部位 電氣點燃源分析 電氣防爆技術(shù)措施
曳引電動機 電動機通斷、運行火花；
、液壓泵電機、風(fēng)扇 負載運行產(chǎn)生高溫 采取隔爆型d、增安型e
電氣控制柜f動力電源、照明回 電器元件通斷、故障產(chǎn)生火花； 電氣控制柜主體設(shè)計為隔爆型d，內(nèi)部接
路、接觸器、繼電器等電器元件) 電器元件工作發(fā)熱產(chǎn)生的高溫 線端子符合增安e要求
機房 電阻箱 負載過熱高溫 采用油浸型0
接線盒、開關(guān)、配電箱、照明燈 觸點通斷產(chǎn)生火花； 采取隔爆型d
具等 燈具發(fā)熱產(chǎn)生高溫 、 增安型 e或復(fù)合型
電話 通斷生產(chǎn)的電火花；
、安全控制回路 電路故障產(chǎn)生的電火花和高溫 采用本安防爆
操作按鈕、檢修開關(guān)、安全回路
開關(guān)(安全窗、超載、轎門鎖緊、 通斷生產(chǎn)電火花 采用本安防爆
安全鉗開關(guān))、安全窗電話
轎廂 電動機通斷、運行火花； 采取隔爆型d
、門機 、風(fēng)扇 負載運行產(chǎn)生高溫 增安型 e
接線箱、接線盒、開關(guān)、電氣控 電器元件通斷、故障產(chǎn)生火花； 采取隔爆型d
、 制箱 增安型 e或復(fù)合型
、警鈴、照明燈具 燈具發(fā)熱產(chǎn)生高溫
井道 電器元件通斷、故障產(chǎn)生火花；
和 開關(guān)、接線盒、燈具 燈具發(fā)熱產(chǎn)生高溫 采取隔爆型d、增安型e或復(fù)合型
底坑 減速、限位、極限、平層、層門 觸點通斷產(chǎn)生火花 采用本安防爆
門鎖、緩沖器等開關(guān)
層站 層門外呼裝置、層門觸板 觸點通斷產(chǎn)生火花 采用本安防爆
電路過載、短路； 接地、接零和漏電保護；
電氣線 各電器部件的連接、動力和照明 電纜與電器部件弓l入、弓l出處傳遞 電纜引入裝置按防爆要求：
電火花； 電纜與電纜引入裝置直徑要匹配；
路 回路 電纜與電纜連接處接觸不良電流 所有多余的接線口按防爆要求堵封；
過大發(fā)熱 電纜中間不得有接頭，應(yīng)用防爆接線盒
連接
表3 防爆電梯主要機械火花危險點燃源分析
機械火花可能出現(xiàn)的部位 原因分析 機械火花預(yù)防措施
緊急制動、轎廂或?qū)χ販魰r摩擦 合理設(shè)計額定速度；鋼絲繩潤滑
曳引繩與曳引輪之間
鋼絲繩若有斷絲，斷絲尖端刮擦槽壁產(chǎn)生火花 定期檢查鋼絲繩
曳引機 鋼絲繩與擋繩裝置
、鋼絲繩與擋繩裝置 地面孔洞間隙太小可能在 定期檢查鋼絲繩與擋繩裝置、地
、地面孔洞 運行過程中產(chǎn)生摩擦 面孔洞的間隙
手動緊急操作裝置 盤車手輪 盤車手輪、松閘扳手接觸部分采
、松閘扳手動作時摩擦產(chǎn)生火花 用無火花材料
限速器機械動作開關(guān) 電梯超速，限速器機械動作撞擊產(chǎn)生火花 限速器機械開關(guān)狀桿采用無火花
材料
限速器． 限速器和上行超速保護裝置 電梯超速夾繩器制停、夾緊時摩擦塊與曳引繩 夾繩器摩擦塊采用無火花材料
安全鉗系 的夾繩器 摩擦
統(tǒng) 安全鉗鍥塊 安全鉗動作時，鍥塊與導(dǎo)軌之間摩擦產(chǎn)生火花 鍥塊采用無火花材料
安全鉗提拉聯(lián)動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)軸 安全鉗提拉聯(lián)動轉(zhuǎn)軸動作摩擦 提拉聯(lián)動轉(zhuǎn)軸的軸套采用無火花
材料
廳門、轎門門扇 廳門、轎門開啟閉合撞擊 門機變頻控制關(guān)門速度；
轎廂與門 門框相撞處包覆橡膠襯墊
系統(tǒng) 轎頂風(fēng)扇 外部異物落入風(fēng)扇，與扇葉碰撞 風(fēng)扇外殼防護罩防止異物進入
鎖鉤 鎖鉤閉合時的撞擊 鎖鉤采用無火花材料
緩沖器 轎廂或?qū)χ仃盏讜r，與緩沖器撞擊 緩沖器采用聚氨酯非金屬材料
補償鏈 補償鏈與地面或支架碰擦 補償鏈外覆非金屬材料，定期檢
查補償鏈下垂的距離
減速 減速、限位、極限開關(guān)的碰輪采
、限位、極限開關(guān)的碰輪 觸板與減速、限位、極限開關(guān)的碰輪碰撞 用工程塑料
《電氣防爆》2012，2 爆炸危險場所用電梯主要危險點燃源辨識 33
3．2 機械高溫
防爆電梯轉(zhuǎn)動部件的摩擦、電機制動的摩擦、軌
道和導(dǎo)靴之間直線運動摩擦，這些摩擦如處理不好
碰撞摩擦高溫危險分析見表4。此外，對于高速旋
轉(zhuǎn)的電機軸承、制動器等容易發(fā)生非零速制停產(chǎn)生
摩擦高溫的表面，可以設(shè)置溫度監(jiān)測控制系統(tǒng)，當溫
均會產(chǎn)生高溫。防爆電梯運行過程可能產(chǎn)生的機械度超過設(shè)定值時通過自動停機來實現(xiàn)保護。
表4 防爆電梯機械碰撞摩擦高溫危險點燃源分析
機械碰撞摩擦高溫可能出現(xiàn)的部位 原因分析 機械碰撞摩擦高溫預(yù)防措施
采用導(dǎo)熱性能良好的閘瓦材料；
制動輪和閘瓦 正常減速和緊急制動時產(chǎn)生摩擦熱 制動器設(shè)計成隔爆外殼型d或結(jié)構(gòu)安全型c：
溫度監(jiān)測保護系統(tǒng)
曳引繩與夾繩器及限速器夾繩舌 曳引繩、夾繩器及限速器夾繩舌部位的 采用導(dǎo)熱性能良好的材料做夾繩塊，如銅及
的表面 表面摩擦生熱 合金無火花材料
導(dǎo)軌和導(dǎo)靴 滑動導(dǎo)靴與導(dǎo)軌之間的摩擦生熱 使用滾動導(dǎo)軌，保持良好潤滑
運轉(zhuǎn)軸承部位 潤滑不良時安裝軸承的部位的表面發(fā)熱 保證潤滑良好；
溫度監(jiān)測保護系統(tǒng)
轎廂超速或墜落時安全鉗在導(dǎo)軌上制停 安安全鉗鉗塊與導(dǎo)軌表面 全鉗鍥塊采用導(dǎo)熱性能 良好的材料做夾繩
時鉗塊與導(dǎo)軌表面摩擦生熱 塊，如銅及合金無火花材料
4 靜電類引燃源
靜電放電是帶電體周圍的場強超過周圍介質(zhì)
的絕緣擊穿場強時，因介質(zhì)產(chǎn)生電離而使帶電體上
的靜電荷部分或全部消失的過程。主要由固體帶
電、液體帶電、氣體帶電、粉體帶電、人體帶電引起。
防爆電梯運行過程中，電梯部件、構(gòu)件與外部物體
摩擦、擠壓、碰撞等作用下可能產(chǎn)生靜電和人體靜
電。人體靜電放電能量可達數(shù)十毫焦耳，足以引燃
可燃氣體和可燃粉塵。防爆電梯靜電危險分析見
表5。有危險帶電的導(dǎo)電部件應(yīng)該采取接地和等
電位連接措施來預(yù)防靜電危險；對于非導(dǎo)電材料，
采用接地措施很難消除，應(yīng)該采取控制非導(dǎo)電材料
的表面積、控制與帶靜電物體的接觸等措施。
表5 防爆電梯靜電危險分析
靜電可能出現(xiàn)的部位 原因分析 靜電預(yù)防措施
人體帶電 轎廂內(nèi)的操作面板 人員接觸操作面板及按鈕等非金屬 絕 控制絕緣材料的表面積；
、按鈕 緣材料而帶電 進入前人體消除靜電
人體帶電 采用不易積累靜電的材料：
固體帶電 非導(dǎo)電材料轎底、轎壁、轎門 人員或貨物的經(jīng)常接觸攜帶靜電 進入前人體消除靜電
固體帶電 緩沖器 地基 導(dǎo)致緩沖器上的橡膠等非導(dǎo)電材 采用不易積累靜電的材料
料帶電
固體帶電 補償鏈 金屬外層高分子覆層易產(chǎn)生刷形放 電 采用不易積累靜 電的材料或
控制絕緣高分子材料的面積
5 其它危險能量
電梯檢修人員和使用人員由于未使用防爆工
具、無火花工具，不當操作可能造成的電氣火花，摩
擦撞擊火花、高溫也是不可忽視的。這些意外危險
點燃源的控制就需要對防爆電梯檢修、使用人員進
行安全培訓(xùn)和管理，嚴格執(zhí)行防爆電梯安全操作規(guī)
程。
表6 防爆電梯其它危險點燃源分析
原因分析 預(yù)防措施
使用過程中廠車或重物撞擊轎廂地面或轎壁產(chǎn)生火花 對轎壁和轎底做保護；
制定防爆電梯安全操作規(guī)程
不當作業(yè)或使 違章動火(焊接
、用非防爆工具 切削、打磨等) 動火作業(yè)制度管理
電梯使用人員、檢修人員未使用無火花工具(防爆電筒、 非電氣設(shè)備使用無火花防爆工具；
防爆扳手、防爆螺絲批、防爆) 電氣設(shè)備使用防爆電氣產(chǎn)品
第三方高溫 高溫容器、管線安全距離不夠或泄露 合理設(shè)計或采取監(jiān)測措施
爆炸危險場所用電梯主要危險點燃源辨識 《電氣防爆》2012，2
6 結(jié)論
防爆電梯除具備普通電梯性能外，還必須滿足
電氣、非電氣防爆技術(shù)要求，防爆電梯整機系統(tǒng)的
防爆性能和運行安全與電梯固有防爆性能(設(shè)計、
制造)、安裝質(zhì)量(防爆安裝要求)、運行安全操作
與安全管理均有關(guān)。因此，系統(tǒng)地從以上環(huán)節(jié)辨
識、分析防爆電梯運行過程中可能形成的電氣火
花、危險高溫、機械摩擦、碰撞、靜電等危險點燃源，
并采取相應(yīng)的預(yù)防技術(shù)和管理措施，才能最大限度
降低防爆電梯的風(fēng)險，保障安全運行。
參考文獻
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