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爆炸危险场所用电梯危险点燃源辨识及预防措施

文档作者：蒋漳河王新华常镇江文档来源：广州市特种机电设备检测研究院		点击数：	更新时间： 2021年07月27日
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爆炸危险场所用电梯主要危险点燃源辨识 《电气防爆》2012，2
爆炸危险场所用电梯危险点燃源辨识及预防措施
蒋漳河。王新华。常镇江
(广州市特种机电设备检测研究院，广东广州510810)
[关键词]防爆电梯；危险点燃源；电气防爆；非电气防爆
[摘要]易燃易爆危险场所用防爆电梯除具备普通电梯性能外还必须满足防爆安全要
求。依据GB 25285．1—2O1O，从爆炸预防的基本原理系统分析了防爆电梯运行过程中可能形
成的电气火花、危险高温、机械摩擦、碰撞、静电等危险点燃源及预防措施。
[中图分类号]X932 [文献标识码]A [文章编号]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、纺织、医药、燃气等工业现场往往
是具有易燃易爆的危险源(爆炸性气体、蒸气、粉
尘或纤维等)。据有关资料统计，煤矿井下有三
分之二的场所属于爆炸危险场所；石油开采现场
和精炼厂有60％ 一80％属于爆炸危险场所；而化
学工业中80％ 以上的生产车间属于爆炸性危险
场所。这些场所使用的特种设备则必须具备防爆
性能，如防爆电梯、防爆起重机械等。
防爆电梯除具备普通电梯性能外还必须满足
防爆安全要求，属于机电类成套特种设备。每一
台电梯都是由许多零部件组成，组成电梯的许多
零部件都有自己的运动和相对运动。在这些运动
中，会产生撞击、摩擦，而这些撞击和摩擦极易产
生火花，同样会引起易燃易爆物质爆炸。与常规
电梯相比，虽然防爆电梯的市场占有量小得多，但
是其使用在爆炸危险场所的风险级别更高。因
此，需要从防爆电梯整机系统防爆安全的角度去
分析和预防可能产生的危险点燃源。其整机系统
的防爆性能关键在于能防止或消除产生可能引燃
可燃介质的危险火花、危险高温、静电等。
1 防爆电梯危险点燃源分类
依据GB 25285．1—20l0爆炸性环境爆炸预
防和防护第1部分：基本原则和方法，结合防爆电
梯的电气部件、机械结构和运行过程，将其运行过
程中可能形成的危险点燃源分为四大类，见图1。
[收稿日期]2012—04—16
[作者简介】蒋漳河，男，1981年生，注册安全工程师，主要从事防爆特种设备、防爆电气设备(设施)安全检验工作。
《电气防爆》2012，2 爆炸危险场所用电梯主要危险点燃源辨识 31
电气设备类防爆常通过限制与爆炸性物质接触面
的温度(见表1)和电气放电的能量来达到防爆目
的；机械摩擦、碰撞等非电气类防爆也可通过限制
零部件的温度或释放的能量来实现防爆目的。
表1 电气防爆设备最高表面温度分组
温度组别 T1 T2 T3 T4 T5 T6
允许最高表面温度／~C 450 300 2o0 135 10O 85
爆炸性气体引燃温度厂c >450 >300 >200 >135 >100 >85
I
l
I
●： 防『⋯爆～电 梯⋯固 有r⋯危险～点’、燃， ⋯源’
L ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ’
图1 防爆电梯整机系统危险点燃源
2 电气设备类点燃源
电梯中常见的点燃源包括：
电动机、控制柜、电阻箱、电气开关、接线箱、接
线盒、风扇、灯具、呼叫按钮、电话机等电气设备及
安全控制回路，以及动力、照明电气线路等电气系
统。控制、限制防爆电梯电气系统的危险火花和能
量与爆炸性介质接触是防爆电梯应用最多的防爆
技术。GB 3836系列防爆标准和GB 12476系列粉
尘电气防爆标准规定了防爆电气部件和电气线路
的技术要求。从防爆电梯机房、轿厢、井道、层站主
要组成部分涉及的电气部件及电气线路，详细分析
了主要存在的电气危险点燃源，见表2。
3 机械碰撞摩擦类引燃源
防爆电梯垂直升降、开关门等过程难免有机械
运转、启制动等碰撞、摩擦机械动作。例如，导靴一
导轨、曳引轮一钢丝绳、限速器一安全钳和制动闸
瓦一制动鼓等相对运动。这些机械动作可能会致
使接触面、撞击点温度升高或出现火花。
3．1 机械火花
机械火花实质上是摩擦撞击中破碎飞溅出的
细小而炽热的材料颗粒，这些高温颗粒在空气中氧
化燃烧形成火花，产生于碰撞摩擦过程中。防爆电
梯运行过程可能产生的机械火花危险分析及预防
措施见表3。
预防机械摩擦、碰撞火花产生的措施主要是将
摩擦、撞击部位采用无火花材料。无火花材料是指
在一定速度范围内运行不会因为碰撞或摩擦而产
生危险胜火花的材料。例如，青铜、铍青铜、黄铜、
不锈钢、表面电阻不大于10 Q 的工程塑料、木材
等。
32 爆炸危险场所用电梯主要危险点燃源辨识 《电气防爆》2012，2
表2 防爆电梯电气系统主要危险点燃源分析
电气危险源可能出现的部位 电气点燃源分析 电气防爆技术措施
曳引电动机 电动机通断、运行火花；
、液压泵电机、风扇 负载运行产生高温 采取隔爆型d、增安型e
电气控制柜f动力电源、照明回 电器元件通断、故障产生火花； 电气控制柜主体设计为隔爆型d，内部接
路、接触器、继电器等电器元件) 电器元件工作发热产生的高温 线端子符合增安e要求
机房 电阻箱 负载过热高温 采用油浸型0
接线盒、开关、配电箱、照明灯 触点通断产生火花； 采取隔爆型d
具等 灯具发热产生高温 、 增安型 e或复合型
电话 通断生产的电火花；
、安全控制回路 电路故障产生的电火花和高温 采用本安防爆
操作按钮、检修开关、安全回路
开关(安全窗、超载、轿门锁紧、 通断生产电火花 采用本安防爆
安全钳开关)、安全窗电话
轿厢 电动机通断、运行火花； 采取隔爆型d
、门机 、风扇 负载运行产生高温 增安型 e
接线箱、接线盒、开关、电气控 电器元件通断、故障产生火花； 采取隔爆型d
、 制箱 增安型 e或复合型
、警铃、照明灯具 灯具发热产生高温
井道 电器元件通断、故障产生火花；
和 开关、接线盒、灯具 灯具发热产生高温 采取隔爆型d、增安型e或复合型
底坑 减速、限位、极限、平层、层门 触点通断产生火花 采用本安防爆
门锁、缓冲器等开关
层站 层门外呼装置、层门触板 触点通断产生火花 采用本安防爆
电路过载、短路； 接地、接零和漏电保护；
电气线 各电器部件的连接、动力和照明 电缆与电器部件弓l入、弓l出处传递 电缆引入装置按防爆要求：
电火花； 电缆与电缆引入装置直径要匹配；
路 回路 电缆与电缆连接处接触不良电流 所有多余的接线口按防爆要求堵封；
过大发热 电缆中间不得有接头，应用防爆接线盒
连接
表3 防爆电梯主要机械火花危险点燃源分析
机械火花可能出现的部位 原因分析 机械火花预防措施
紧急制动、轿厢或对重滞留时摩擦 合理设计额定速度；钢丝绳润滑
曳引绳与曳引轮之间
钢丝绳若有断丝，断丝尖端刮擦槽壁产生火花 定期检查钢丝绳
曳引机 钢丝绳与挡绳装置
、钢丝绳与挡绳装置 地面孔洞间隙太小可能在 定期检查钢丝绳与挡绳装置、地
、地面孔洞 运行过程中产生摩擦 面孔洞的间隙
手动紧急操作装置 盘车手轮 盘车手轮、松闸扳手接触部分采
、松闸扳手动作时摩擦产生火花 用无火花材料
限速器机械动作开关 电梯超速，限速器机械动作撞击产生火花 限速器机械开关状杆采用无火花
材料
限速器． 限速器和上行超速保护装置 电梯超速夹绳器制停、夹紧时摩擦块与曳引绳 夹绳器摩擦块采用无火花材料
安全钳系 的夹绳器 摩擦
统 安全钳锲块 安全钳动作时，锲块与导轨之间摩擦产生火花 锲块采用无火花材料
安全钳提拉联动系统的转轴 安全钳提拉联动转轴动作摩擦 提拉联动转轴的轴套采用无火花
材料
厅门、轿门门扇 厅门、轿门开启闭合撞击 门机变频控制关门速度；
轿厢与门 门框相撞处包覆橡胶衬垫
系统 轿顶风扇 外部异物落入风扇，与扇叶碰撞 风扇外壳防护罩防止异物进入
锁钩 锁钩闭合时的撞击 锁钩采用无火花材料
缓冲器 轿厢或对重暾底时，与缓冲器撞击 缓冲器采用聚氨酯非金属材料
补偿链 补偿链与地面或支架碰擦 补偿链外覆非金属材料，定期检
查补偿链下垂的距离
减速 减速、限位、极限开关的碰轮采
、限位、极限开关的碰轮 触板与减速、限位、极限开关的碰轮碰撞 用工程塑料
《电气防爆》2012，2 爆炸危险场所用电梯主要危险点燃源辨识 33
3．2 机械高温
防爆电梯转动部件的摩擦、电机制动的摩擦、轨
道和导靴之间直线运动摩擦，这些摩擦如处理不好
碰撞摩擦高温危险分析见表4。此外，对于高速旋
转的电机轴承、制动器等容易发生非零速制停产生
摩擦高温的表面，可以设置温度监测控制系统，当温
均会产生高温。防爆电梯运行过程可能产生的机械度超过设定值时通过自动停机来实现保护。
表4 防爆电梯机械碰撞摩擦高温危险点燃源分析
机械碰撞摩擦高温可能出现的部位 原因分析 机械碰撞摩擦高温预防措施
采用导热性能良好的闸瓦材料；
制动轮和闸瓦 正常减速和紧急制动时产生摩擦热 制动器设计成隔爆外壳型d或结构安全型c：
温度监测保护系统
曳引绳与夹绳器及限速器夹绳舌 曳引绳、夹绳器及限速器夹绳舌部位的 采用导热性能良好的材料做夹绳块，如铜及
的表面 表面摩擦生热 合金无火花材料
导轨和导靴 滑动导靴与导轨之间的摩擦生热 使用滚动导轨，保持良好润滑
运转轴承部位 润滑不良时安装轴承的部位的表面发热 保证润滑良好；
温度监测保护系统
轿厢超速或坠落时安全钳在导轨上制停 安安全钳钳块与导轨表面 全钳锲块采用导热性能 良好的材料做夹绳
时钳块与导轨表面摩擦生热 块，如铜及合金无火花材料
4 静电类引燃源
静电放电是带电体周围的场强超过周围介质
的绝缘击穿场强时，因介质产生电离而使带电体上
的静电荷部分或全部消失的过程。主要由固体带
电、液体带电、气体带电、粉体带电、人体带电引起。
防爆电梯运行过程中，电梯部件、构件与外部物体
摩擦、挤压、碰撞等作用下可能产生静电和人体静
电。人体静电放电能量可达数十毫焦耳，足以引燃
可燃气体和可燃粉尘。防爆电梯静电危险分析见
表5。有危险带电的导电部件应该采取接地和等
电位连接措施来预防静电危险；对于非导电材料，
采用接地措施很难消除，应该采取控制非导电材料
的表面积、控制与带静电物体的接触等措施。
表5 防爆电梯静电危险分析
静电可能出现的部位 原因分析 静电预防措施
人体带电 轿厢内的操作面板 人员接触操作面板及按钮等非金属 绝 控制绝缘材料的表面积；
、按钮 缘材料而带电 进入前人体消除静电
人体带电 采用不易积累静电的材料：
固体带电 非导电材料轿底、轿壁、轿门 人员或货物的经常接触携带静电 进入前人体消除静电
固体带电 缓冲器 地基 导致缓冲器上的橡胶等非导电材 采用不易积累静电的材料
料带电
固体带电 补偿链 金属外层高分子覆层易产生刷形放 电 采用不易积累静 电的材料或
控制绝缘高分子材料的面积
5 其它危险能量
电梯检修人员和使用人员由于未使用防爆工
具、无火花工具，不当操作可能造成的电气火花，摩
擦撞击火花、高温也是不可忽视的。这些意外危险
点燃源的控制就需要对防爆电梯检修、使用人员进
行安全培训和管理，严格执行防爆电梯安全操作规
程。
表6 防爆电梯其它危险点燃源分析
原因分析 预防措施
使用过程中厂车或重物撞击轿厢地面或轿壁产生火花 对轿壁和轿底做保护；
制定防爆电梯安全操作规程
不当作业或使 违章动火(焊接
、用非防爆工具 切削、打磨等) 动火作业制度管理
电梯使用人员、检修人员未使用无火花工具(防爆电筒、 非电气设备使用无火花防爆工具；
防爆扳手、防爆螺丝批、防爆) 电气设备使用防爆电气产品
第三方高温 高温容器、管线安全距离不够或泄露 合理设计或采取监测措施
爆炸危险场所用电梯主要危险点燃源辨识 《电气防爆》2012，2
6 结论
防爆电梯除具备普通电梯性能外，还必须满足
电气、非电气防爆技术要求，防爆电梯整机系统的
防爆性能和运行安全与电梯固有防爆性能(设计、
制造)、安装质量(防爆安装要求)、运行安全操作
与安全管理均有关。因此，系统地从以上环节辨
识、分析防爆电梯运行过程中可能形成的电气火
花、危险高温、机械摩擦、碰撞、静电等危险点燃源，
并采取相应的预防技术和管理措施，才能最大限度
降低防爆电梯的风险，保障安全运行。
参考文献
[1]徐建平．“防爆安全技术”讲座[J]．自动化仪表，2008，
29(3)：66—70．
[2]谢超，王新华，蒋漳河．防爆电梯防爆安全危险辨识及
对策分析[J]．中国电梯，2012，23(5)：22—25．
[3]GB 25286．1—201O，爆炸性环境用非电气设备第1部
分：基本方法和要求[s]．
[4]秦健聪，康虹桥，包鸣晓，等．电梯非电气防爆中非电气类
引爆源的风险评估【j]．中国电梯，2012，23(5)：14—1'7．
[5]柳秉康．防爆电梯检验应关注的几个问题[J]．电气防
爆，2008(3)：35—39．
※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ 米※ ※ ※ ※ 米※ ．※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ 米※ ※ 桊※ ※ 米米※ ．※ ※ 米．※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ 米
《电气防爆》杂志投稿须知
1．《电气防爆》杂志的主要内容为防爆电气产品的设计与制造、防爆电气的使用与维护、防爆检
验、防爆产品的质量与安全、防爆产品介绍、行业动态等，所投稿件内容需与此相关。
2．字数请控制在2 000—6 000字以内。
3．需提供第一作者个人简介，包括：姓名、性别、出生时间、学历、毕业院校、所学专业、职称、单位
名称、所在省市、邮编、主要从事工作等。
4．请提供参考文献内容，著录项目包括：作者姓名、著作名称、出版社、出版地、出版年，杂志文献
请注明期次、卷次、所在页码等。
5．参考文献不得出错，作者须仔细核对原文作者、题词、刊名、年、卷、期、页数。格式及标点符号
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6．图稿设计要美观、线条应光滑。图上的线条、符号、字母和数字必须清晰且足够大，以致图缩
小到单栏大小时仍易于辩认。图稿尽量采用PDF格式。
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GB3102(量和单位》系列国家标准。
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