论文爆炸性粉尘环境的雷电防护技术要求，本文是关于技术要求相关毕业论文模板范文跟雷电防护和粉尘和爆炸性方面论文范文数据库.
随着社会经济的发展,涉及粉体加工及生产产生粉尘的企业日益增多,且大多数粉尘存在可燃性.虽然大家都知道大气粉尘会对环境产生影响,生产性粉尘对人类健康造成危害,然而却很少人知道粉尘会发生闪爆,且危险性不亚于爆炸性危险气体.2014 年8 月2 日,江苏省昆山中荣金属制品有限公司发生特别重大铝粉尘爆炸事故,造成146 人死亡、114 人受伤.2015 年6 月27 日,台湾新北市水上乐园舞台发生粉尘爆炸,造成12 人死亡,500 余人受伤,爆炸元凶认定为玉米粉粉尘.2016 年4 月29 日,深圳市光明新区精艺星五金加工厂发生铝粉尘爆炸事故,造成4 人死亡、6 人受伤.相关研究表明,粉尘爆炸的主要条件为：a. 爆炸极限范围内；b. 遇火花、电弧、高温.而直接雷击产生的热效应,温度高达1 万摄氏度,产生电效应足以形成3m 左右闪络放电；即使是间接雷击,在金属物、感应环路、线路上产生高电压、电火花也是无法避免的.因此,雷电对爆炸性粉尘环境而言,是极其危险的.目前,全国各地纷纷针对工贸行业可燃性粉尘作业场所和涉粉尘爆炸危险企业开展防雷安全专项整治工作,发现隐患率远高于其它行业.然而,现我国尚无针对爆炸性粉尘环境的防雷标准规范,来指导雷电防御工作.本文通过了解粉尘的基本属性及爆炸性粉尘环境相关规范,确定涉粉尘的释放源、爆炸危险环境分区,再确定相应的雷电防护技术要求.
一、爆炸性粉尘环境划分
粉尘,是指在大气中可通过自身重量沉淀下来,也可持续悬浮在空气中一段时间的固体微小颗粒.粉尘可分为可燃性粉尘和非可燃性粉尘.可燃性粉尘是本文重点研究的对象.
考虑爆炸性粉尘环境的雷电防护技术要求,必须事先明确承灾体的粉尘环境划分,再根据粉尘环境及承灾体发生雷电事故的可能性确定防雷类别,最后根据承灾体的防雷类别选择相应的雷电防护措施降低雷击风险.经总结,爆炸性粉尘危险环境划分程序如下：第一步是通过加工专业人员确定材料特性,材料是否具有可燃性,并了解颗粒的尺寸、粉尘云和粉尘层、最低点燃温度和电阻率,确定其危险性.第二步是查阅工艺流程图和设备布局图,确定可能存在粉尘容器或粉尘释放源的位置及释放的可能性,确定危险环境分区.
1. 确定粉尘材料特性及危险级别
粉尘材料特性包括可燃性、颗粒中位径、粉尘云和粉尘层的最低点燃温度等.可根据粉尘的颗粒尺寸、粉尘云和粉尘层的最低点燃温度等参数,分析其危险性.笔者依据国内外相关标准、文献和部分粉尘的实验参数相关文献,列出部分常见的粉尘的相关特性及其危险级别,供大家参考.
2. 确定粉尘释放源及危险环境划分
粉尘释放源可根据爆炸性粉尘释放频繁程度和持续时间长短分为连续级释放源、一级释放源、二级释放源.连续级释放源为粉尘云持续存在或预计长期或短期经常出现的部位；一级释放源为在正常运行时预计可能周期性的或偶尔释放的释放源；二级释放源为在正常运行时,预计不可能释放,如果释放也仅是不经常地并且是短期地释放.爆炸性粉尘环境的划分取决粉尘释放源的情况,其对应关系如表2 所示.
采纳了IEC60079-10-2 的分类方法,将原规范的两种区域“ 10 区、11 区”改为了三种区域“20 区、21 区、22 区”.其中20 区应为空气在的可燃性粉尘云持续地或长期地或频繁地出现于爆炸性环境中的区域；21 应为在正常运行时,空气中的可燃性粉尘云很可能偶尔出现于爆炸性环境中的区域；22 区应为在正常运行时,空气中的可燃粉尘云一般不可能出现于爆炸性粉尘环境中的区域,即使出现,持续时间也是短暂的.在实际评价中,一般将粉尘持生成的管道、处理和生产设备的内部区域,以及持续存在爆炸性粉尘的容器外部区域,如贮料槽、筒仓、集尘器、过滤器、搅拌器、研磨机、干燥机、包装设备、传送系统等,划分为20 区.将粉尘容器附近频繁打开的盖板的周围场所,以及装卸料点附近的外部场所、送料皮带、取样点、皮带装卸点、卡车装卸站等划分为21 区.将易形成粉尘泄漏或非频繁打开的设备盖板的周围场所,以及可能破损的袋装粉料仓库,或采取一定除尘措施的21 区场所等,划分为22 区.
二、雷电防护技术要求
目前,国内尚无爆炸性粉尘环境的防雷技术规范,亦无相应IEC 标准可参考.本文先通过上述的方法分析承灾体内部的粉尘材料特性及危险级别,确定粉尘释放源及危险环境划分后,再根据相应的分区参考GB50057、GB50650、GB15577 等规范考虑雷电防护技术要求.
1. 基本要求
闪电击中含有粉尘环境的建筑物或建筑物附近,击中建筑物相连的服务设施( 线路、管道等),都可能会引起粉尘爆炸、人员伤亡、电气、电子系统失效或故障.一般可通过设置外部LPS 拦截闪电直接击中承灾体,将雷电流安全分引至接地装置泄放入地.设置内部LPS 实现等电位连接或使建筑物导电部件与外部LPS 形成间隔距离,避免产生危险火花.其中外部LPS 包括：接闪器( 接闪杆、接闪带、接闪网、金属本体)、引下线( 明敷、暗敷、金属本体)、接地装置( 基础接地、人工接地).内部LPS 包括：等电位连接( 直接、间接)、屏蔽( 电、磁)、综合布线、电涌保护器( 电源、信号、天馈、暂态隔离间隙).
2. 特殊要求
涉及爆炸性危险环境的场所包括冶金、有色、建材、机械、轻工、纺织、烟草、商贸等行业企业生产、加工、储运厂房及设施,广而杂,很难确定防雷类别及相应的雷电防护措施.通常一个涉粉企业内,部分建筑物为普通环境,部分建筑物为20、21、22 区环境,而一个建筑物亦有可能仅个别房间或设备内部区域存在爆炸性粉尘环境.因此,在实际工作中,建议对于厂区明确不存在粉尘环境的建筑物先按GB50057-2010 第3.0.3 条第9、10 款及第3.0.4 条进行防雷类别划定；厂区可能涉及粉尘环境的建筑物按GB50057-2010 第3.0.2 条第2、3 款及第3.0.3 条第6、7 款进行防雷类别划定；而建筑物内仅个别房间或区域涉及粉尘环境的,应根据涉粉区域与建筑物的面积占比,按GB50057-2010 第4.5.1 条、第4.5.2 条进行防雷类别划定,并且应在涉粉环境按规范采取防闪电感应( 等电位连接、接地) 和防闪电电涌侵入措施.
另外,《粉尘防爆安全规范》作为粉尘企业安全生产参考的首要规范,其强调了金属设备、装置外壳、金属管道、支架、架件、部件等应采取防静电直接接地措施；若不便或工艺不允许直接接地的,则要求通过导静电材料或制品间接接地.并且要求所有金属管道连接处,都需要跨接,与螺栓的数量无关,高于《石油与石油设施雷电安全规范》要求.事故频发的铝镁粉行业,其对应的《铝镁粉加工粉尘防爆安全规程》要求,装料和出料时,盛粉包装物或容器应与设备电气连接并接地.包括所有轮式容器及装载容器的手推车、自动装卸等亦应设置接地.即使是用于降低粉尘浓度的除尘系统,也应保持良好的电气连接并接地,以免成为防雷安全隐患.
粮食、饲料行业是目前防雷安全隐患最容易被忽视行业,然而国家相关规范对其防雷安全的规定是最为严格的.例如,《粮食加工、储运系统粉尘防爆安全规程》要求,大米砻糠间、米糠间、面粉散存仓、立筒仓、灰间应按20 区考虑防雷措施；粉碎间、碾磨间、打包间、清理间、配粉间、饲料加工车间、油厂原料库、立筒库工作塔、散装粮储存用房式仓应按21 区考虑防雷措施.IEC 标准则建议成品粮包装仓建议划分为危险区,因为包装袋破裂时会有大量粉尘扩散.而我国规范则将其划分为非危险区,因为我国的包装平房和楼房仓多为成品储粮.在具体措施要求方面,规程允许利用建( 构) 筑物的结构钢筋构成防雷系统.但要求设备、机架、管道的每段金属外壳间应采用跨接等方式,形成良好的电气通路,不得中断.在20 区、21 区、22 区内,可能产生静电危险的设备和管道,应有防静电接地措施,并强调单独与接地体或接地干线相连,不得相互串联后再接地.《粮食立筒库设计规范》则要求,筒仓工作塔应在屋顶设置接闪网( 带)、针；仓上层输送机及斗式提升机机筒内为粉尘爆炸危险场所,当其露天设置或高出工作塔屋顶时,其本身机架不得作为接闪器,需另立接闪杆保护,其要求高于《石油化工装置防雷设计规范》条款.工作塔每层室内均应预留有与引下线相连的等电位连接箱,供工艺设备接地.并且考虑到立筒库电气工程中的接地系统类型较多,且比较集中,分别设置接地系统比较困难,其间距不易保证,因此,要求将各接地系统共用接地装置.《饲料加工系统粉尘防爆安全规程》要求,密封料仓,原料仓、筒仓,加工车间( 含粉碎仓、配料仓等) 应按20 区考虑防雷措施；风机房按21 区考虑防雷措施；成品库( 包装) 按22 区考虑防雷措施；并且要求20 区、21 区的电气设备必须采用TN-S 接地制式.值得注意的是,大部分规范都要求,爆炸性粉尘环境内供电的配电箱应安装适配的电涌保护器(SPD),SPD 应与上级配电箱内的SPD 达到能量配合,SPD 的参数应满足安装处的预期电涌电流及被保护设备的耐压等级要求,并具有与爆炸危险环境匹配的防爆等级要求.电源、信号线路应采取屏蔽措施,金属屏蔽体应全长保持电气连通,并至少双端作接地处理.
三、结语
笔者通过分析粉尘爆炸的主要条件,发现雷电对爆炸性粉尘环境而言,是极其危险的.鉴于爆炸性粉尘环境国内尚无对应的防雷技术规范,笔者根据相关行业的爆炸性粉尘环境划分及安全规范,给出了爆炸性粉尘危险环境划分程序、雷电防护的基本要求和特殊要求.从部分技术要求来看,爆炸性粉尘环境的防雷安全要求甚至高于石油化工行业的要求,这是值得从事防雷安全技术工作人员引起关注的.
结论，本文是大学硕士与技术要求本科技术要求毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料，关于免费教你怎么写雷电防护和粉尘和爆炸性方面论文范文.
参考文献：
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