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防爆起重機和電梯的防爆技術探討

文檔作者：王承倫，張國忠倪正官文檔來源：上海市特種設備監(jiān)督檢驗技術研究院		點擊數：	更新時間： 2021年12月09日
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《電氣防爆》2O08，4 防爆起重機和電梯的防爆技術探討 17
防爆起重機和電梯的防爆技術探討
王承倫，張國忠。倪正官
(上海市特種設備監(jiān)督檢驗技術研究院，上海200062)
[關鍵詞]防爆；起重機；電梯
[摘要]為確保易燃易爆危險場所防爆起重機和防爆電梯的安全運行，文中詳細闡述了
防爆起重機和電梯的防爆技術，介紹了防爆起重機和防爆電梯的分類，并對其防爆原理進行了
分析。
[中圖分類號]TU857 [文獻標識碼】A [文章編號]1004—9ll8(20o8)0I4—0017—04
Study on Explosion Protection Technique for Ex Llifter and Ex Elevator
WANG Cheng—lun．ZHANG Guo—zhong，NI Zheng—guan
( 嘴懈lnst／tute of c Eg Inspection＆ Research，Shanghai 200062)
Key words：explosion protection；lifter；elevator
Abstract： e explosion technique applied in Ex lifter and Ex elevator and the their categories are
present in details．in order to ensi．u~ the safety operation of file such equipments in hoTardous locafi0n．
At the same time．the allthors give explanation and analyses on the principles for these equipme nts．
O 引言
防爆起重機和防爆電梯作為特種設備，已被
廣泛應用于石油、化工等燃爆性混合物場所。由
于特種設備工作特殊性和環(huán)境危險性，所以國家
對特種設備實行強制監(jiān)管機制。從而有力地保障
了人民生命和財產安全，促進了國民經濟的高速
發(fā)展。長期以來防爆起重機和防爆電梯，在易燃
易爆危險場所為提高生產效率，降低作業(yè)強度等
發(fā)揮了重要作用。因此，關注防爆起重機和電梯
安全運行，避免爆炸性事故的發(fā)生，應是一個永恒
的主題。尤其是探討防爆起重機和電梯的防爆技
術，進一步提升防爆起重機和防爆電梯的防爆性
能，就顯得更為迫切和重要。
l 防爆型特種設備的基本概況
根據國務院頒發(fā)的《特種設備安全監(jiān)察條例》
中規(guī)定的涉及生命安全、危險性較大的鍋爐、壓力
容器(含氣瓶)、壓力管道、電梯、起重機、客運索
道、大型游樂設施，統(tǒng)稱為特種設備。由此可見，
具有防爆功能的起重機和電梯被稱為防爆起重機
和防爆電梯，它們是特種設備之中的一種特殊設
備，適合在易燃易爆危險等場所使用。目前我國
的防爆型特種設備包括：防爆起重機、防爆電梯和
防爆叉車等。
2 防爆區(qū)域等級的劃分和含義
我國的防爆區(qū)域(煤礦除外)劃分成爆炸性氣
體環(huán)境和可燃性粉塵環(huán)境兩大類，相應的國家防
爆電氣設備標準為GB 3836《爆炸性氣體環(huán)境用
電氣設備》和GB 12476．1《可燃性粉塵環(huán)境用電
氣設備》。根據爆炸性氣體或可燃性粉塵出現(xiàn)的
頻繁程度和持續(xù)時間，劃分不同的防爆區(qū)域等級。
0或20區(qū)：是指連續(xù)出現(xiàn)或長期出現(xiàn)爆炸性
氣體或可燃性粉塵的環(huán)境。
1或2l區(qū)：是指在正常運行時可能出現(xiàn)爆炸
性氣體或可燃性粉塵的環(huán)境。
2或22區(qū)：是指在正常運行時不可能出現(xiàn)爆
炸性氣體或可燃性粉塵的環(huán)境或即使出現(xiàn)也僅是
短時存在爆炸性氣體或可燃性粉塵的環(huán)境。
【收稿日期】20o8—10—24
[作者簡介】王承倫．男，畢業(yè)于武漢鋼鐵學院機電系冶金機電專業(yè)．工程師，主要從事特種技術管理工作。
18 防爆起重機和電梯的防爆技術探討 《電氣防爆》2oo8，4
3 防爆起重機和防爆電梯分類
按照國家質檢總局頒發(fā)的《機電類特種設備
制造許可規(guī)則(試行)》特種設備制造許可目錄中
規(guī)定分類。
3．1 防爆起重機及代碼
防爆橋式起重機(4130)
防爆梁式起重機(41A0)
防爆鋼絲繩電動葫蘆(4CC0)
防爆氣動葫蘆(4CF0)
防爆叉車(4CA0)
3．2 防爆電梯及代碼
防爆客梯(3160)
防爆貨梯(3250)
防爆液壓客梯(3320)
防爆液壓貨梯(334o)
通過對防爆起重機和電梯的防爆委托檢測檢
驗，發(fā)現(xiàn)在實際使用中防爆起重機和防爆電梯要
多于國家特種設備制造許可目錄中所規(guī)定的類
型。
4 防爆起重機和防爆電梯型號標注
當前國家尚未頒布防爆起重機和電梯的國家
標準和檢驗規(guī)范，所以防爆起重機和防爆電梯的
型號未規(guī)范統(tǒng)一。．有的產品型號防爆與非防爆區(qū)
分不明顯，特別是某些防爆電梯仍采用普通電梯
的型號。目前常用防爆起重機和電梯型號標注如
下。
4．1 防爆起重機型號標注舉例
(1)防爆橋式起重機QB10～10．5，普通橋式
起重機QD10—10．5；
(2)防爆電動單梁起重機LB5—7．5，普通電
動單梁起重機LD5—7．5；
(3)防爆電動單梁懸起重機IXB5—8，普通
電動單梁懸起重LX5—8；
(4)防爆電動葫蘆橋式起重機LHB5—135，
電動葫蘆橋式起重機LH5—13．5：
(5)防爆鋼絲繩電動葫蘆HB或BCD3，普通
電動葫蘆CD3。
4．2 防爆電梯型號標注舉例
(1)防爆曳引貨梯TrJa2000／0．5一JXW，普通
曳引貨梯TrJa2(X30／0．5一JXW；
(2)防爆曳引貨梯THJB3000／0．5一JXW，普
通曳引貨梯TI-H3000／0．5一JXW；
(3)防爆液壓貨梯THYB5000／0．25一JXW，普
通液壓貨梯THY5000／0．25一JXW；
(4)防爆雜物電梯TrJ500／0．3一AS，普通雜
物電梯TrJ500／0．3一AS。
5 防爆起重機和防爆電梯防爆原理
(1)防爆起重機和電梯是一種機電組合的成
套設備，一般由金屬結構、防爆電氣設備、防爆電
氣器間聯(lián)接、機械或液壓傳動、機構及零部件、安
全裝置等組成。大家知道一般單個防爆電氣設備
的防爆功能，主要防止電氣火花、靜電火花、電器
外殼高溫等；而防爆起重機和電梯在強電能轉換
成機械能搬運重物的運動過程中的防爆功能，既
要防止電氣火花、靜電火花、電器外殼高溫，還要
防止沖擊摩擦火花、機械設備表面高溫等。所以，
防爆起重機和電梯的防爆要求，不僅要考慮單個
防爆電氣設備產生的火花和高溫，而且還要考慮
因機械運動部件摩擦沖擊產生的機械火花和高
溫。
(2)防爆起重機和電梯的防爆原理就是要采
取相應措施必須控制火花的產生，也就是將電氣
火花和機械火花運用相應的防爆技術加以控制和
消除，使其無法引燃所在環(huán)境區(qū)域內的爆炸性氣
體混合物和可燃性粉塵。在防爆起重機和防爆電
梯的防爆技術中，電氣火花通常采用隔爆型“d”、
本安型“i”、增安型“e”、正壓型“P”、澆封型“m”、浸
油型“O”和防粉塵點燃型“DIP”等措施實現(xiàn)防爆，
簡稱電氣防爆技術。機械火花在易產生危險火花
部位采用特殊無火花材質，控制輕合金外殼含鎂
和鈦的量，避免有相對運動機械零部件之間撞擊
和摩擦實現(xiàn)防爆，簡稱機械防爆技術。目前國內
外的防爆技術可概括為機械防爆技術和電氣防爆
技術兩大類。
6 防爆起重機和防爆電梯防爆技術
防爆起重機和電梯在防爆設計時必須能夠可
靠防止危險火花和危險高溫引燃易燃易爆物質。
那么，防爆起重機和電梯是如何達到其防爆性能
的呢?應用了哪些基本防爆技術和措施呢?
6 1 防爆起重機基本防爆技術
(1)在防爆起重機的強電設備及電路中，一
般采用隔爆型“d”電氣設備及采用電纜配線。如
大車和小車及起升電動機、電氣控制柜、總電源開
關、電磁制動器線圈或液壓驅動電機、照明燈及開
《電氣防爆》2OO8，4 防爆起重機和電梯的防爆技術探討 19
關、電源插座、安全聯(lián)鎖限位開關、操縱及急停開
關、信號及超載裝置、配線及分線盒、電阻器、駕駛
室風扇電機等。
(2)在防爆起重機的強電設備及電路中，采
用增安型“e”的有配線及分線盒、電源開關、操縱
及急停開關、信號及超載裝置。
(3)在防爆起重機的弱電設備及電路中，一
般采用本安型“i”的防爆電氣設備，如信號及超載
裝置等。
(4)防爆起重機上的非本安配線，一般采用
橡套圓形電纜及壓緊螺母式引入裝置。如動力電
路、控制電路、照明電路和音響信號電路。
(5)在防爆級別為ⅡB級時，大車和小車電纜
滑車及各限位開關碰輪均采用無火花材質，避免
相對運動機械零部件之間的撞擊和碰擦措施。如
起升定滑輪與擋繩裝置之間、聯(lián)軸器與防護罩之
間、吊鉤罩殼外應“標止觸地、碰撞”等警告標記。
(6)防爆鋼絲繩(環(huán)鏈)電動葫蘆和防爆電動
單梁起重機通常采用帶有內制動隔爆型電動機。
(7)防爆雙梁橋式起重機制動器的制動輪與
閘瓦較少用隔爆型，大量是采用敞開式的，要求控
制制動輪與閘瓦間隙或采用無火花材質閘瓦等措
施。目前有些制造廠生產的較大噸位防爆橋式起
重機上所有制動器已采用隔爆型，但是該隔爆型
制動器所設位置與橋式起重機標準要求不符，在
設計時必須特別考慮且應取得型式試驗報告。
(8)在防爆級別為ⅡC級時。防爆起重機機械
火花的控制是一般在摩擦部位采用不銹鋼或銅等
無火花材質。如大車和小車車輪、電動葫蘆導繩
器、吊鉤鉤頭等。
(9)靜電火花采用限制產生靜電材質的表面
電阻或用導電膠、導電漆等方式實現(xiàn)防爆，采用橡
膠緩沖器等非金屬材料表面電阻應不大于1OP Q。
(1O)消除高溫是將產生高溫部件置于隔爆
外殼內或采用散熱、加潤滑油等方法實現(xiàn)防爆。
如隔爆型制動輪，減速器一般采用通風散熱，起升
鋼絲繩采用鍍鋅鋼絲繩或加潤滑油等。
6．2 防爆電梯基本防爆技術
(1)在非正壓型防爆電梯的強電設備及電路
中，一般采用隔爆型“d”的防爆電氣設備和采用橡
套銅芯多股圓電纜配線。如曳引電動機、電梯控
制柜、總電源開關、電磁制動器線圈、照明燈及開
關、安全聯(lián)鎖限位開關、電源插座、配線及分線盒、
自動門驅動電機、風扇電機、液壓電磁閥、液壓驅
動電機等。
(2)在非正壓型防爆電梯的強電設備及電路
中，采用增安型“e”的有分線盒、電源開關等。
(3)在非正壓型防爆電梯中澆封型“rn”一般
用于交流變壓器和電磁制動器線圈的接線部分。
(4)在非正壓型防爆電梯中浸油型“0”通常
用于變壓器或電阻器的隔離防爆。
(5)在防爆電梯的弱電設備及電路中，一般
采用本安型“ 或“ib”的防爆電氣設備。如操縱
及急停開關、安全聯(lián)鎖限位開關、信號及指示裝
置、通信裝置等。
(6)在正壓型“P”防爆電梯中一般以整個機
房作為正壓型，除正壓通風系統(tǒng)電氣設備采用隔
爆型外，機房內的所有電氣設備為非防爆型。
(7)靜電火花采用限制產生靜電材質的表面
電阻或用導電膠、導電漆等方式實現(xiàn)防爆。采用橡
膠緩沖器等非金屬材料，表面電阻應不大于10P Q。
(8)防爆電梯上的非本安配線，一般采用橡
套圓形電纜及壓緊螺母式引入裝置，如動力電路、
照明電路等。
(9)防爆電梯上的本安電路應符合本安配線
要求，一般用于防爆電梯的控制電路、音響信號電
路、安全電路等。
(1O)安全鉗鍥塊、門鎖鉤頭、限速器鉗塊等
摩擦件的防爆措施一般在這些零部件表面噴涂無
火花材料，也有整體采用無火花材料制造。
(11)曳引輪和導向輪各擋繩裝置的防爆措
施是各擋繩裝置一般采用不銹鋼或銅和非金屬等
無火花材質制造。
(12)補償鏈與護欄架碰擦的防爆措施是補
償鏈外表面采用無火花材質包裹。
(13)消除高溫是將產生高溫部件置于隔爆
外殼內或采用散熱、加潤滑油等方法實現(xiàn)防爆。
(14)制動輪與閘瓦摩擦(變頻電梯“0”速制
動除外)防爆措施是采用制動輪與閘瓦置于隔爆
外殼內，較早開發(fā)的防爆電梯采用帶有內制動隔
爆型電動機。但是，該隔爆型制動器所設位置與
電梯標準要求不符，在設計時必須特別考慮且應
取得型式試驗報告。目前，隨著曳引式變頻防爆
電梯大量普及，這種帶有內制動隔爆型電動機的
防爆電梯正在逐步淘汰。
(15)曳引減速器和液壓油箱的防爆措施是
在曳引減速器和液壓油箱的環(huán)境采用通風散熱措
施。
防爆起重機和電梯的防爆技術探討 《電氣防爆》20O8，4
(16)在防爆級別為ⅡC級時，防爆電梯的機
房地坪、轎廂地板和底坑地面等應采用不發(fā)火材
料敷設或采取其他防爆措施，確保因撞擊和摩擦
而產生機械火花及靜電火花。
在可燃性粉塵環(huán)境區(qū)域中采用防粉塵型
“DIP”防爆起重機和電梯，然而，在我國粉塵型防
爆技術還在起步階段。目前，粉塵環(huán)境區(qū)域中基
本上仍然采用氣體型防爆電氣設備或粉塵和氣體
復合型防爆電氣設備。防爆起重機和電梯要完全
達到防粉塵型，還需要制造單位以及防爆產品審
核單位等相關單位共同開發(fā)。
綜上所述，目前一般的防爆起重機和電梯，基
本上采用以上的防爆技術和措施。要實現(xiàn)機電一
體化的防爆起重機和電梯的防爆，應根據相應的
防爆技術特點要求合理應用，只有確保防爆起重
機和電梯的電氣防爆、機械防爆、靜電防爆和高溫
防爆，才能達到防爆起重機和電梯的整機防爆性
能。
7 在用的防爆起重機類型和等級
我國所制造防爆起重機的整機防爆級別和組
別有11 BT4級，ⅡCT4或A21TAT4級，其適用的防
爆區(qū)域都為1區(qū)或2l區(qū)和2區(qū)或22區(qū)危險場
所。目前國內Ⅱ類在用主要防爆起重機的類型
為：
(1)QB防爆橋式起重機——E】【deⅡBT4或
ExdeⅡCT4：
(2)LB防爆電動單梁起重機——E)【deⅡBT4
或E)【deⅡCT4；
(3)LXB防爆電動單梁懸起重機——E)【deⅡ
BT4或ExdeIICT4；
(4)LHB防爆電動葫蘆橋式起重機— —Exde
II BT4或ExdeⅡCT4；
(5)HB或BCD防爆鋼絲繩電動葫蘆——E](．
deIIBT4或E)【deIICT4；
(6)BMH防爆電動葫蘆門式起重機— —Exde
ⅡBT4：
(7)BZB防爆定柱式旋臂起重機——ExdeⅡ
BT4；
(8)TB防爆平衡懸臂式起重機——ExdeⅡ
BT4；
(9)BBZ防爆壁式旋臂起重機——ExdeⅡ
BT4；
(10)BGQD防爆回轉支座式臂架起重機——
ExdeⅡBT4；
8 在用防爆電梯的類型和等級
我國所制造防爆電梯的整梯防爆級別和組別
都不低于II BT4級或A21TAT4級，其適用的防爆
區(qū)域都為1區(qū)或21區(qū)和2區(qū)或22區(qū)危險場所。
目前國內Ⅱ類在用主要防爆電梯的類型為：
曳引式防爆貨梯和液壓式防爆貨梯，其防爆型式
和防爆等級為：
(1)隔爆型防爆電梯——E)【dⅡBT4；
(2)隔爆、本安復合型防爆電梯—— ibⅡ
BT4；
(3)正壓、隔爆和本安復合型防爆電梯——
ExpdibⅡBT4；
(4)隔爆、增安、澆封、浸油和本安復合型防
爆電梯——E)【delnoibⅡBT4；
(5)隔爆、本安和澆封復合型防爆電梯(包括
粉塵)— —E) 鋤ⅡBT4，DIPA20TAT4；
(6)隔爆、本安和澆封復合型防爆電梯(包括
粉塵)— —ExdibrneⅡBT4／DIRA21TAT4。
9 結束語
由于我國現(xiàn)有爆炸性氣體環(huán)境或可燃性粉塵
環(huán)境的生產作業(yè)環(huán)境大量為2區(qū)或22區(qū)，少數為
1區(qū)或2l區(qū)，基本上無0區(qū)或20區(qū)的防爆區(qū)域。
防爆起重機和防爆電梯所在區(qū)域內的防爆級
別和組別一般都低于II BT4級或A21TAT4級。所
以國內Ⅱ類在用防爆起重機和防爆電梯的防爆型
式和防爆等級基本滿足于國內現(xiàn)有防爆生產作業(yè)
場所的防爆等級要求。
當然，隨著國內外防爆技術的不斷發(fā)展，新型
防爆技術的產生，國外先進防爆起重機和電梯的
引進；新型防爆技術將會不斷出現(xiàn)，如采用無火花
型“n”及特殊型“s”防爆技術，現(xiàn)在我國首臺ⅡC
等級的防爆電梯也已投入運行。由于防爆起重機
和電梯在我國起步較晚，國家也尚未頒布防爆起
重機和電梯的國家標準和檢驗規(guī)范。所以，防爆
起重機和電梯的防爆技術尚未統(tǒng)一規(guī)范，還需進
一步完善及提高。通過探討防爆起重機和電梯的
基本防爆技術，了解當前防爆起重機和電梯的防
爆性能和所采取的防爆措施，以此推動我國防爆
起重機和防爆電梯及防爆叉車產品防爆安全水平
進一步提高。從而確保在易燃易爆危險場所防爆
特種設備安全正常地為生產服務。

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