防爆起重机的防爆技术与检验

防爆起重机的防爆技术与检验

顾建华

江苏省特种设备安全监督检验研究院南通分院江苏南通226500

摘要：随着现代化工业的不断发展，在石油、化工等行业存在大量的易燃易爆气体场所中，大量具有防爆功能的起重机起到了十分关键的作用。防爆起重机的结构为在普通起重机的基础上通过装防爆措施而形成出来的一种特殊产品。究其防爆机构，一般可分为机械部分和电气部分，而只有同时满足这两个部分的防爆要求，才能算是真正意义上的防爆起重机。本文对防爆起重机的防爆技术和防爆机理进行了分析。并结合自身工作实践，提出资料审查和现场检验的重点环节。针对防爆起重机检验过程中发现的安全隐患，提出相应对策，对确保防爆起重机的安全运行和安全检验等方面具有一定的参考价值。

关键词:防爆起重机；防爆技术；检验

1防爆起重机的防爆机理

起重机运行时有电传导和机械摩擦发生，产生火花、电弧及过热。因此，在易燃易爆场所中使用的防爆起重机就要采取措施:防止火花、电弧或过热的产生;或者虽产生，却不能引燃周围的爆炸混合物。这就是不同类型防爆起重机在设计、制造时的出发点。防爆起重机是一种由金属结构、防爆电气设备、防爆部件联接、机械或液压传动、机构及零部件、安全装置等组成的成套机电设备。所以，防爆起重机的防爆要求，不仅要考虑单个防爆电气设备产生的火花和高温，而且还要考虑因机械运动部件摩擦冲击产生的机械火花和高温。防爆起重机的防爆原理就是要采取相应措施必须控制火花、电弧等的产生，也就是将电气火花和机械火花运用相应的防爆技术加以控制和消除。在防爆起重机的防爆技术中，可概括为机械防爆和电气防爆两大类。

2防爆起重机的安全检验

前面已经讲到，防爆起重机要能达到防爆性能，必须在设计时，应采取可靠措施防止产生危险火花和高温引燃物质。因此现场检验时也要着重注意机械防爆和电气防爆两个方面。

2.1机械防爆要求

1)各限位开关碰轮均应采用无火花材质。

2)当防爆级别为ⅡC时，吊钩、导绳器等部件应采取能够防止吊钩因撞击或摩擦而产生危险火花的措施。车轮踏面及轮缘部分应采用不因撞击、摩擦而引燃爆炸性气体混合物的材料。通常选用的材料为不锈钢或黄铜。图1为防爆起重机用吊钩(左图)和普通起重机用吊钩(右图)的图片。从图中可以明显看出:防爆起重机的吊钩表面包了一层不锈钢皮以保证防止因撞击或摩擦而产生危险火花。同时，滑轮与钢丝绳之间装有黄铜挡片，可防止钢丝绳脱槽摩擦而产生火花，而普通起重机的吊钩则不具备上述装置。图2防爆起重机用导绳器(左图)和普通起重机用导绳器(右图)的图片。从图中可知与较普通起重机，防爆起重机导绳器的黄铜部分可有效避免钢丝绳与其之间的摩擦而避免产生火花。

2.2电气防爆要求

1)起升机构和行走机构应设行程限位开关，开关应为隔爆型。

2)电气设备(电动机、电气控制箱、防爆控制按钮等)的选择应为防爆型并能满足环境需要。以操作手柄为例。其中防爆起重机操作手柄铭牌应明确标注该手柄的防爆等级和温度组别。

3)防爆起重机的大小车馈电应采用电缆线导电。电气设备之间的连线，需要用橡胶铜芯多股圆电缆。大车的电源电缆应采用带一芯接地的四芯电缆。

4)所有电气设备的引人装置均应采用电缆线，且电缆线不能有接头，封堵应严密。如果生产环境比较恶劣，则应经常检查电缆线接头及封堵情况，发现问题，及时更换电缆线或采用专用防爆接线盒。

图2防爆起重机和普通起重机导绳器的区别

3常见防爆起重机的安全隐患和对策

2016年11月，笔者参与了某地市部分企业一批防爆起重机的检验，鉴于该次检验发现的安全隐患，提出一些看法。

3.1安全隐患

隐患1:

部件的防爆等级低于整机的防爆等级。如整机防爆标志为ExdIICT4，但电机、电控箱等部件的防爆等级仅为ExdIIBT4。另外起重量限制器型式不符合要求的情况较为常见。根据TSGQ2002-2008，起重机应加装起重量限制器;自2016年6月1日后出厂的电动葫芦，应加装起重量限制器。但常有出现起重量限制器型式不符合要求的情况，主要表现为起重量限制器为非防爆型或防爆级别低于整机防爆级别。

隐患2:

导绳器和吊钩不符合防爆要求。普通导绳器用于防爆起重机情况时有发生。当防爆级别为IIC时，发现吊钩和导绳器不能够防止因撞击或摩擦而产生危险火花的措施。

隐患3:

钢丝绳有断丝。与安装于正常条件下的普通起重机相比，防爆起重机由于常安装于化工厂、药厂等腐蚀性较强的环境，因此钢丝绳发生断丝的情况较为频繁。

隐患4:

电缆密封不严密，电缆中间有接头。根据《防爆桥式起重机》JB/T5897-2006要求，起重机大车、小车馈电应采用软电缆导电且中间不允许有接头。但是由于防爆起重机常工作于恶劣环境，电缆线易出现断裂的情况。现场检验时发现，部分防爆起重机的电缆引人或引出端处，压紧螺母松动或未密封。另外电缆线封堵也常出现不严密的情况。

3.2对策分析

针对上述的安全隐患，应通过以下途径加以解决:

对于隐患1:

资料审查时要核实整机防爆等级(一般产品合格证上应体现整机的防爆等级)和各部件(如电机、限位开关等)的防爆等级;审查起重量限制器的型式(型式试验合格证)和产品合格证并与现场实际情况进行对照。

对于隐患2:

应要求施工单位对吊钩和导绳器进行更换或处理。对于防爆级别为ⅡC时，为能够防止吊钩因撞击或摩擦而产生危险火花，通常选择铜为材质的吊钩或在吊钩表面覆盖一层不锈钢外皮。防爆起重机中铜制导绳器也较为常见。

对于隐患3:

钢丝绳应按相关规定使用，使用过程中不得超负荷，不准使钢丝绳发生锐角折曲和急剧改变升降速度，应避免冲击载荷;同时要定期保养。钢丝绳有铁锈和灰垢时，用钢丝刷刷去并涂油，钢丝绳端部用钢丝扎紧或用熔点低的合金焊牢，也可用铁箍箍紧，以免绳头松散;必要时则应更换钢丝绳。

对于隐患4:

发现电缆线封堵不严密，若采用直接引入方式时，电缆线密封必须采用填料密封。当采用间接引人方式时，电缆线密封可以采用填料密封或密封圈密封，且密封圈内径与选用的电缆外径必须相符，否则达不到防爆性能的要求。电缆线中间一旦出现接头，则应使用防爆接线盒，必要时更换电缆线。

结语：随着现代工业的不断发展，在石油、化工、军工等行业存在爆炸性气体混合物的场所，需要具有防爆功能的起重机。防爆起重机就是在普通起重机的基础上采取防爆措施而派生出来的产品。防爆起重机的种类很多，但防爆机理基本相同。其结构分为机械部分和电气部分，只有这两部分同时达到防爆性能要求，才可称作防爆起重机。本文阐述了隔爆型防爆起重机的防爆机理，并针对防爆起重机检验过程中发现的隐患，提出相应对策，为提高起重机械的安全性能、提高防爆起重机检验人员的安全检验提供参考。