摘要:本文针对防爆电气设备的质量安全和其中存在的局限进行了讨论,主要介绍了煤矿井下防爆电气设备中应用的两种技术。
关键词:煤矿电气；设备；防爆冷磷化；工艺；热管技术
煤矿井下环境十分恶劣,空气中含有瓦斯、CO等易燃、易爆气体和煤尘。近年来,为了保证矿井及矿工的人身安全,防止煤矿爆炸等重大事故的发生,国家不断加大对煤矿安全生产的管理力度,矿井井下开采区电器设备大都采用矿用隔爆型及增安型电器设备,电器设备防爆改造已成为煤矿的重中之重。
1防爆电器配件的质量安全
1.1防爆电气设备配件的选择采购防爆电气设备配件时,需要认真的对厂家进行筛选,货比三家。供应商应满足的标准为:品种规格全、产品性能可靠、质量优秀、价格体系优惠、完备的售后服务、能广泛满足不同用户要求。在签定合同时,清楚的填写各项条款,包括设备的价格、质量标准、验收标准、出厂标准、设备安装与调试、包装标准、运输方式、售后服务。违约责任等方面事宜。
1.2防爆电气设备、配件的质量监督首先,验收时,对装箱单、设备名称、规格型号、技术参数、出厂标准等内容进行逐一核实。不得验收不配套的设备。其次,供货厂家应与设备上的铭牌相符,与合同实际签订的供货商相一致,设备外壳应有防爆标志“EX”,防爆合格证、产品质量合格证、安全证书编号等各种证件齐全。最后,放爆电气设备质量检验、验收合格的标准为:包装和外壳图1隔爆型热管散热器结构1：隔爆箱体；2：法兰盘；3：螺栓；4：基板；5：螺栓；6：热管；7：散热片；完好无缺;专用的仪器仪表、设备经专业技术人员和具有相关资质检验能力的部门检测后合格。如发现各种质量安全问题要认真及时填好验收记录,联系厂商共同复检,将质量问题处理结果上报上级部门和质检部门。1.3防爆电气设备、配件质量安全管理认真落实执行执行国家煤矿安全监督局下发的安全标志管理煤矿矿用产品目录的通知,实施强制性的“3C”认证;加强对防爆电气设备、配件物资的管理。完善煤矿防爆电气设备、配件管理制度;供应商管理,实行采购准入的供应商必须具备相应条件。
2煤矿防爆电器产品的不完善性和局限性目前,我国防爆电器的防爆结构型式仍使用六七十年代原苏联的接线腔和主腔两腔隔爆型式。只有将隔离开关和执行机构断开的情况下才能打开主腔,但断路器或接触器的电源侧仍然带电,设计时仅在主腔内加装一个“危险”警示牌以警示操作人员注意触电危险,没有从技术上彻底解决这一根本问题。接线腔只在上盖设有“开盖前断电”的警示牌,在技术上对操作者无任何保护措施,极易造成人身触电事故,而且当瓦斯浓度达到爆炸范围时,产生的电火花极易引起爆炸事故。
3煤矿井下防爆电气设备中的应用技术
3.1冷磷化工艺在煤矿井下防爆电器设备隔爆面上的应用隔爆面冷磷化工艺就是用磷酸盐溶液在初步加工和维修后的隔爆面进行金属磷化,使防爆电器设备表面形成一层比较厚的磷化薄膜。这层磷化薄膜具有防止隔爆面的锈蚀和提高隔爆面的隔爆性能的功能。防爆面冷磷化处理工艺步骤:要除去隔爆面上的油污和锈层,露出洁净的金属本色;将磷化膏在处理好的隔爆面均匀地涂上薄薄一层,约2mm～3mm厚,轻轻震动隔爆面,使磷化膏液面平整,除去气孔和气泡;磷化温度以20℃为宜,时间约为3小时。温度低时可将磷化时间延长;磷化结束,先软木片刮掉磷化膏,再用棉纱将磷化面洗净,擦干;在磷化后的隔爆面涂上一层防锈油,对于保护隔爆面防锈更为有效,隔爆面呈现出红色金属状,磷化完毕。冷磷化隔爆面性能的特点:化学稳定性好。磷化薄膜对腐蚀性气体和液体具有很好的化学稳定性,能有效防止金属隔爆面发生氧化生锈;具有细化黏附结构。磷化薄膜上的细孔结构对油类和涂料有很好的黏附性,涂防腐油后可提高防腐效果;提高机械磨损性能。金属隔爆面磷化后能增强机械的性能,对机械磨损有很好的防护作用。磷化工艺中应注意的问题:配制磷化膏的原料为磷酸和硝酸,具有强腐蚀性,所以配制时,操作人员必须注意防止溶液溅到皮肤上;在磷化过程中,必须严格细致操作,以避免造成不合格品甚至使设备报废;磷化薄膜遇酸、碱之类的物质时会遭到破坏,因此操作和使用中应避免磷化薄膜接触此类物质;磷化膏配制完成后,需进行一次测定:取一滴磷化液,滴在待磷化的金属表面上,若呈现粉红色,则适中;若呈灰色或黑灰色,深朱红色则需再加入少许磷酸;用玻璃器皿密封保存的磷化膏可存放较长时间;隔爆面的金属材质会影响磷化时间和效果。磷化膏涂上后,若呈现粉红色,则说明材质较硬适合磷化,磷化2小时即可擦掉磷化膏;若磷化膏呈现浅灰色,说明磷化时间较短,延长时间即可;若磷化膏呈现黑灰色,则说明磷化时间过长。磷化面呈现浅粉红色或浅朱红色是磷化效果最佳的体现。
3.2热管技术在煤矿井下防爆电气设备中的应用热管是高效传热散热元件,它的主要原理是利用工作介质吸收和释放汽化潜热来传递热量,热阻很小,以独特的传热方式在小温差下传递大热量来实现超常的传热效果。因此,隔爆型热管散热器可以改变传统的散热方法,提高电气设备在爆炸性气体环境中的可靠性及自动化程度。隔爆型热管散热器与防爆电气的箱体组成1个完整的防爆壳体,既能很好地解决爆炸气体环境用电气设备内电器元件的散热问题,又能解决电气设备防爆安全问题,使爆炸气体环境用电气设备自动化程度会更加进一步提高,尤其是煤矿井下防爆电气设备。
目前,隔爆型热管散热器已广泛应用于煤矿井下各种场合用的变频调速装置中,有效地解决了电气设备隔爆散热的难题,为新型电子元器件在防爆电气设备中的应用开辟了一条新路。防爆电气设备的安全在煤矿安全生产中所占的地位越来越重要,我们对防爆电气设备的质量更应该严格把关。在未来中,会有越来越多的新技术应用于煤矿电气设备的防爆中。