煤礦井上防爆電氣設(shè)備中的應(yīng)用技術(shù)分析
1 設(shè)備要求
不同于其他行業(yè),煤礦作業(yè)環(huán)境比較特殊,通常是在礦井深處比較潮濕的環(huán)境中,這就要求防爆電氣設(shè)備必須具備很強(qiáng)的防潮能力,同時(shí)由于礦井中以堅(jiān)硬的巖石、礦石為主,很容易會(huì)對(duì)防爆電氣設(shè)備造成損傷,因此在選擇防爆電氣設(shè)備時(shí)務(wù)必要考慮到要具有很強(qiáng)的抗擊打能力,由于礦井中的坑道窄小,防爆電氣設(shè)備還必須具有體積小巧、容易搬卸等特點(diǎn)。防爆電氣設(shè)備的原理是讓礦井內(nèi)的混合氣體引入防爆電氣內(nèi)部,利用電引爆混合氣體,若能引爆說明混合氣體存在爆炸的風(fēng)險(xiǎn),若不能引爆,便說明混合氣體不易引爆,井下作業(yè)是安全的?;诜辣姎庠O(shè)備的工作原理,防爆電氣設(shè)備內(nèi)部必然要能禁受得起強(qiáng)烈的混合氣體爆炸,因此防爆電氣設(shè)備的外殼必須由高強(qiáng)度金屬制成,必須能夠承受1.5倍參考?jí)毫?dòng)靜壓試驗(yàn),而且為了能夠方便使用,防爆電氣設(shè)備既要能夠經(jīng)隔爆接線盒(或插銷座)接線,又能直接接線[1]。
2 防爆途徑
在煤礦井上防爆電氣設(shè)備技術(shù)應(yīng)用的過程中,需要嚴(yán)格的對(duì)防爆路徑進(jìn)行研究,從而能夠有效的提高防爆效率。
?、俜辣姎庠O(shè)備擁有強(qiáng)度很高的防爆外殼,而且由于在井下這種富含混合氣體的特殊環(huán)境,防爆電氣在工作時(shí)不得不使用電氣原件,因此防爆電氣設(shè)備還要采用更為高級(jí)的隔爆外殼;
?、诜辣姎庠O(shè)備的工作地點(diǎn)在混合氣體充足的井下,必須采取專業(yè)的防護(hù)措施對(duì)防爆電氣設(shè)備進(jìn)行安全防護(hù),確保防爆電氣設(shè)備里的電子原件通電后不會(huì)引起井下爆炸;
③由于電氣工作時(shí)或多或少會(huì)產(chǎn)生不必要的電火花,而井下又是混合氣體充足的環(huán)境,因此這時(shí)就需要通過限制電路電壓和電流參數(shù),減小防爆電氣設(shè)備工作時(shí)釋放的電火花能量,使其不足以點(diǎn)燃混合氣體。
3 應(yīng)用分析
市場上的井下防爆電氣設(shè)備目前主要有兩大類,一類為熱管技術(shù),另一類是冷磷化工藝。這兩種防爆電氣設(shè)備都能夠有效的檢測(cè)礦井中的危險(xiǎn)混合氣體,避免爆炸的發(fā)生。
3.1 熱管技術(shù)
熱管技術(shù)的工作原理極小阻值的電子元件,能夠以小范圍溫差代替大范圍溫差的傳熱效果,利用點(diǎn)燃礦井中的極小部分混合氣體,來反映整個(gè)礦井內(nèi)部的混合氣體特性,以小見大,能夠很安全的測(cè)驗(yàn)出礦井中的混合氣體。在實(shí)際操作時(shí),只需要將防爆電氣設(shè)備置于井中,讓防爆電氣設(shè)備內(nèi)部的極小電阻工作發(fā)熱,測(cè)驗(yàn)進(jìn)入防爆電氣設(shè)備內(nèi)部的混合氣體,由于熱管式防爆電氣設(shè)備內(nèi)部特殊的防爆隔熱結(jié)構(gòu),即使處于混合氣體充足的礦井中,也能保證防爆安全,并且隔熱的特點(diǎn),能夠很好的隔絕內(nèi)部電子元件發(fā)出的熱量,保證礦井中的混合氣體不會(huì)受到過熱影響而導(dǎo)致爆炸。除此之外熱管式防爆電氣設(shè)備還具有很高的智能化和自動(dòng)化,無需過多人為干預(yù),可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)工作,大大降低了熱管式防爆電氣設(shè)備在工作時(shí)產(chǎn)生不必要的安全事故。就當(dāng)前市場行情來看,熱管式防爆電氣設(shè)備的使用已經(jīng)相當(dāng)普遍,在我國的市場空間極大,在實(shí)際工作過程中,其綜合性能令人滿意,體積小、重量輕、移動(dòng)輕松等優(yōu)點(diǎn)很明顯,市場競爭力十分強(qiáng)大[2]。
3.2 冷磷化工藝
冷磷式防爆電氣設(shè)備多采用磷酸鹽溶液對(duì)混合氣體進(jìn)行金屬磷化,通過這樣的操作后,防爆電氣設(shè)備會(huì)形成一種很特殊、比較厚的薄膜,在這層薄膜上涂抹一層防銹油,會(huì)讓使用效果更加出色,同時(shí)也能大幅度增強(qiáng)冷磷式防爆電氣設(shè)備在潮濕井下的防腐蝕能力。防腐蝕能力強(qiáng)的冷磷式防爆電氣設(shè)備的外殼不會(huì)被腐蝕,因此其防爆性能也相當(dāng)*。相較于其他防爆電氣設(shè)備,冷磷式防爆電氣設(shè)備具有更明顯的優(yōu)勢(shì),抗腐蝕性強(qiáng)、機(jī)械磨損率低、由于通過穩(wěn)定化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)防爆,其性能也相當(dāng)可靠。冷磷式防爆電氣設(shè)備利用化學(xué)性質(zhì)良好的磷化薄膜,使得混合氣體和腐蝕性液體在磷化薄膜表面發(fā)生穩(wěn)定的化學(xué)反應(yīng),通過化學(xué)反應(yīng)的具體結(jié)果來判定礦井中的混合氣體。冷磷化防爆電氣設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)置于,磷化薄膜上有許多細(xì)孔,這些細(xì)孔結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的沾附性,對(duì)于涂料和油料等能夠很好的沾附,因此直接在磷化薄膜上涂抹防腐蝕的油類,磷化薄膜上的細(xì)孔結(jié)構(gòu)可以很有效的吸附這些抗腐蝕油,即使很長時(shí)間過后,防腐蝕油形成的防腐蝕層仍然具有很好的抗腐蝕性。
除此之外磷化薄膜的厚度只有0.05mm~0.07mm,相較于零件厚度磷化薄膜厚度機(jī)會(huì)可以忽略不計(jì),因此在零件上涂抹磷化薄膜結(jié)構(gòu)不會(huì)對(duì)零件的尺寸大小造成影響。煤礦的作業(yè)環(huán)境不同于其他,礦井中的環(huán)境(下轉(zhuǎn)第58頁)(上接第56頁)極其惡劣,在環(huán)境相當(dāng)復(fù)雜的礦井中,冷磷式防爆電氣設(shè)備的外殼容易收到損傷,這些損傷在冷磷式防爆電氣設(shè)備工作時(shí)有可能會(huì)影響到正常工作,給設(shè)備運(yùn)行留下了安全隱患。因此對(duì)于冷磷式防爆電氣設(shè)備能正常運(yùn)行的關(guān)鍵便是做好增強(qiáng)其防爆性能,確保冷磷式防爆電氣設(shè)備在復(fù)雜的礦井中能夠完好無損,持續(xù)發(fā)揮有效的作用[3-5]。
第一步,首先要用干凈的汽油洗掉隔爆面上的油脂,令隔爆面直接暴露在空氣中,保持隔爆面的干凈整潔;
第二步,將準(zhǔn)備好的磷化膏涂抹在干凈的隔爆面上,要求必須涂抹均勻,避免因涂抹不均而產(chǎn)生氣泡或氣孔;
第三步,對(duì)于溫度的良好把控,要求溫度必須控制在10℃到20℃之間,時(shí)間也要控制在1小時(shí)45分鐘到2小時(shí)15分鐘之間,期間密切觀察磷化顏色,如果磷化顏色顯示為淺粉色,那么說明磷化成功,如果磷化顯示為淺灰色,則說明磷化過度,這時(shí)需要嚴(yán)格處理;
第四步,磷化操作完成后,需將磷化膏用專業(yè)工具刮去,露出棕色的磷化膜;
第五步,在確認(rèn)磷化膜無誤后,開始向磷化膜上嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定涂抹除銹油,進(jìn)一步對(duì)隔爆面進(jìn)行有效的保護(hù)。
4 總結(jié)
經(jīng)歷了我國煤炭行業(yè)的不斷實(shí)踐,防爆電氣設(shè)備對(duì)于我國煤礦安全生產(chǎn)作用很大。目前礦井中能否安全生產(chǎn)已經(jīng)成為煤礦生產(chǎn)過程中作為重要的一項(xiàng),保持安全生產(chǎn)能夠極大保證煤礦的順利生產(chǎn),對(duì)于國家和社會(huì)的發(fā)展起著積極作用,重視和發(fā)展防爆電氣設(shè)備能夠有效的保證煤礦安全順利生產(chǎn),不斷的提升煤礦防爆電氣設(shè)備技術(shù)對(duì)于社會(huì)的發(fā)展具有積極意義。