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培训教材指导思想:由于我公司的工作性质,决定了做好安全工作的重要性,通过学习,提高全体员工对安全工作的认识,自觉地搞好安全工作。并结合工作中的实际问题,突出重点学习一些基本的业务知识,以便提高员工的技能,更好地完成各项工作。学习内容:公司制定的制度和岗位责任制;安全管理常识和油品知识;安全用电;管道安装规程等和我们工作有关的内容。第一章安全管理安全管理是管理科学的一个重要分支,它是为实现系统安全目标而进行的有关决策、计划、组织和控制等方面的活动。其主要任务是在国家安全生产方针的指导下,依照有关政策、法规及各项安全生产制度,运用现代安全管理、方法和手段,分析和研究生产过程中存在的各种不安全因素,从技术上、组织上和管理上采取有力措施,控制和消除各种不安全因素,防止事故的发生,保证生产顺利发展,保障职工的人身安全和健康,以及避免国家财产各种损失。第一节安全在作业中的重要地位。我们的主要工作在加油站,加油站的工作性质决定了搞好安全工作的重要性,由于油品的危险性决定了在加油站施工,尤其是不停业施工,存在的不安全因素贯穿于整个施工过程,对我们来说安全工作是生命线,是完成施工任务的根本。一、安全是作业的前提。加油站是事故频发的单位,稍有不慎就可酿成事故,轻者损坏车辆、机具,严重者站毁人亡。这方面是有深66 刻教训的。我们施工过程中身在加油站,发生事故对加油站、对我们公司、对我们个人都会造成不可估量的损失。离开了安全这个前提我们的施工作业就无法正常进行。二、安全是作业的关键。施工作业是否安全,关系到能否按工期要求顺利完成施工任务,一旦出现事故,势必要耽误工期,还要影响到企业的声誉。在激烈竞争的市场经济条件下,就会把挣钱的机会拱手让与他人。三、安全是作业的保证。从我们公司一年来的施工情况看,总的情况看,没出现大的事故,但是,事故苗头时有发生,需要在今后的施工中引起高度注意。当前存在的问题主要有以下几个方面:1、安全意识不够。主要是油品知识缺乏,对不安全因素的存在认识不到,有些盲目性,缺乏做好安全工作的自觉性。2、安全制度不健全,责任主要在公司领导,企业行为不够规范。缺乏一整套的规章制度、操作规程,对安全工作有要求,但监管力度不够。3、工地管理不到位,临时用电不规范、烟火管理不够、机具操作不规范等。只有将这些不安全因素解决了,才能保证安全作业。第二节安全作业的基本原则。施工作业离不开保证操作人员在作业中的安全和健康这一基本原则。一、作业必须安全。人类的生产活动是最基本的实践活动,它决66 定着社会的其它活动。生产劳动是人类赖以生存和发展的必然条件,然而,在生产劳动中必然存在着各种不安全、不利于身心健康的因素,如果不加以防护,,随时可能发生工伤事故或职业伤害,造成生命财产的损失。1、保护劳动者原则。生产力由科学技术、劳动对象、劳动工具、劳动者组成,其中劳动者是生产力的决定因素。一切生产活动都离不开劳动者,保护劳动者的安全和健康这是企业发展的需要,是社会发展的需要。2、关心劳动者利益的原则。安全作业直接关系到员工的切身利益。企业的发展、进步要依靠全体员工的聪明才智和创造性的劳动。调动员工的积极性,除了细致的思想工作外,就是关心群众生活,创造一个安全、卫生的劳动环境,解除劳动者的后顾之忧。反之,搞不好安全作业,关心爱护群众就成了一句空话。3、贯彻管生产必须同时管安全的原则。“生产必须安全,安全促进生产”揭示了生产与安全的辩证关系。因而,必须树立“安全第一”的思想,各级领导要特别重视安全,抓好安全,将安全工作渗透到施工作业的每一个环节,做到作业和安全工作“五同时”即计划、布置、检查、总结、评比作业时,把安全工作纳入其中。4、“安全第一”的原则。所谓“安全第一”就是组织施工作业时,把安全作为前提条件考虑,落实安全作业的各项措施,保证员工的安全与健康,保证施工作业的安全运行。“安全第一”就是在施工作业和安全发生矛盾时,施工作业必须服从安全。“安全第一”对领导来66 说就是要处理好施工作业和安全的辩证关系,把人员的安全与健康当作一项严肃的政治任务。“安全第一”对员工来说就是要严格执行规章制度,采取预防措施,避免人身伤害。确保施工作业正常进行。二、安全作业,人人有责。安全作业是一项综合性的工作,必须坚持群众路线,贯彻专业管理和群众管理相结合的原则。领导者稍有失误,操作者工作中稍有疏忽,都可能酿成大的事故。所以,在加油站施工作业要做到人人重视,个个自觉,提高警惕,互相监督,发现隐患,及时消除,才能实现安全作业。为保证安全作业的落实确实做好以下几点:1、实行全员安全生产责任制。安全生产责任制是岗位责任制的组成部分,是一项最根本的安全制度。安全生产责任制将安全与作业从组织领导上统一起来,使安全作业事事有人管,人人有专责。2、建立健全安全规章制度。安全规章制度要特别重视岗位安全技术、操作规程的建立健全和贯彻执行,使操作者有章可循。3、适时修改和完善规章制度。规章制度不是一成不变的,随着对安全工作的认识的提高,科学技术的发展进步,作业经验的积累,操作技能的提高等诸多因素,要适时对规章制度进行修改和完善。4、加强经常性的思想工作和监督检查。各级领导应以身作则,身体力行,认真执行。同时要做好经常性的思想工作和安全教育,定期或不定期的督促检查执行情况,发现问题,及时解决。安全作业中的好人好事要给予表扬和奖励,总结经验及时推广。对违章指挥、违章作业、玩忽职守造成事故者,必须认真追究,严肃处理。66 三、安全作业、重在预防。“凡事预则立,不预则废”,是总结同灾害作斗争的经验而提出的科学论断,是“防患于未然”正确主张。安全工作重在预防,变事后处理为事前预防,把事故消灭于萌芽状态。1、安全管理方法要不断改进。“安全作业,重在预防”体现在结合施工作业加深对危险因素的认识,加大对物质危险状态和人的不安全行为的监控力度,防止事故隐患向事故方面转化,采用先进的安全管理方法和严密的安全管理制度,确保施工作业的安全。2、员工安全技能要不断提高。“安全作业,重在预防”体现在狠抓安全作业的基础工作,不断提高员工识别、判断、预防、处理事故的能力和本领。如运用安全教育,安全技术培训,安全技术考核,不断提高员工的安全意识,掌握安全工作技能。经常性地开展安全检查,抓住典型事例,进行分析研究,掌握事故发生的原因和规律。第三节安全管理的基本内容。安全管理涉及内容比较多,它是顺利进行各项管理的前提,又是实现管理目标的重要内容和约束条件。其基本内容包括以下几个方面:一、安全管理组织体制。主要研究安全管理组织机构设置的原则、形式、任务、目标等方面的内容,从而达到优化体制建设的目的。二、安全管理基础工作。主要研究安全管理法规贯彻落实,组织安全培训和法规的实施,制定和实施安全检查方案。三、安全作业。主要是研究作业中的安全管理,保证施工作业的安全进行。四、劳动保护。主要是研究施工作业中对劳动者的人身安全保护,66 如何选用劳动保护用品。五、作业人员的安全管理。主要研究人的行为与安全的关系,行为的退化及预防措施,安全行为的模型,不安全行为的表现以及消除这些不安全行为所采取的对策。六、安全评估。主要研究安全评估的标准、组织实施及应注意的问题。七、事故管理。主要研究作业事故的调查、分析、处理程序及方法,事故发生发展的规律,预测、预报理论和方法等。上述内容可归纳为三个方面。第一、建立健全安全管理机构,全面实行岗位责任制机制,自上而下明确责、权、利。第二、用情感和规章制度规范人的思想,约束人的行为,保护好劳动者的安全。在安全管理中,实行“走动”管理模式,进行信息交流,疏通思想。第三、建立事故管理和安全评估机制,真正实现预测预防,对危险因素进行消除和控制。第一章油品的危险性油品的危险性是由其化学组成及理化特性所决定的。油品的化学组成及理化特性也决定着油品不同形式的燃烧特点。油品的危险性和燃烧特点,给我们的施工带来了诸多不安全的因素,是我们的施工环境具有相当的危险性。66 第一节油品的危险特性一、蒸发性液体表面气化的现象叫蒸发。物质要蒸发的这种固有的趋势成为蒸发性,或挥发性。蒸发性是轻质油品在储运过程中最重要的危险特性之一。它与油品的密度、饱和蒸汽压密切相关。在环境温度下,汽油蒸发最快,煤油和柴油次之,润滑油最慢。油品蒸发受气温、油品温度、油品表面积、表面空气流速、表面压力和油品密度的制约。温度高蒸发快,温度低蒸发慢;油品表面积大蒸发快,表面积小蒸发慢;油品表面空气流速快蒸发快,流速慢蒸发慢;油品表面压力大蒸发慢,压力小蒸发快;油品密度大蒸发慢,密度小蒸发快。从安全角度看,在相同条件下,蒸发性大的油品蒸发损失就大,火灾的危险性也就大,形成气阻、汽蚀(汽蚀是水力机械中特有的现象。当流道中局部地方液流压力降到某一极限值时,液流中开始发生汽泡。当汽泡流至压力较高的地方又迅速凝缩、溃灭。液流中汽泡的发生、扩大、溃灭过程涉及许多物理、化学现象,会有噪声、振动,甚至对流道材料发生侵蚀作用,这种现象称为汽蚀。)的可能性也大。据资料介绍,汽油每输转一次大呼吸损失1.2kg/t左右,从炼油厂到用户仅大呼吸一项损失占0.8%--1%。加油站、油库每年收发油品,大量的油气散发到空气中,由于油气比空气重,易于在作业场所及低洼、通风不良的地方漂浮积聚,这种潜在的不安全因素,对我们施工环境的安全造成很大的影响。二、燃烧性66 物质的燃烧性是由其闪点(闪点是指在规定的实验条件下,将油品加热,当油品蒸汽与空气的混合物接近火焰时,发生闪火现象的最低温度,称为闪点。它是衡量油品危险性的重要指标)、燃点(燃点是指在规定的实验条件下,油品蒸汽与空气混和物接近火焰而着火,并继续燃烧不少于5秒钟的最低温度称为燃点)、自燃点(自燃点是指将油品隔绝空气预先加热到很高温度,然后使它与空气接触,则无需外部引火,热的油品就可能因剧烈氧化而发生内火,自行燃烧,这是油品的自燃现象,发生油品自燃现象的最低温度,称为油品的自燃点。自燃点随压力等不同条件而发生变化,如压力升高,自然点就降低)来衡量的。常用油品的闪点、燃点、自燃点见表2--1。低闪点时可燃物发生火灾的危险信号,是衡量火灾危险性的重要依据。闪点越低,火灾危险性越大。汽油、煤油、柴油的闪点都在120℃以下,润滑油类的闪点一般在210℃以上,所以,油品都有着火的危险性。66 表2--1常用油品闪点、燃点、自燃点油品名称闪点/℃燃点/℃自燃点/℃车用汽油-58--10390--530喷气燃料>28278灯用煤油>40290—430--35号柴油>50300--330轻柴油>60500--600舰船用燃料油>80QB汽油机油185--210QE汽油机油>200一般比闪点高306--38020号航空润滑油>2301--20CA柴油机油195--220CC柴油机油200--220汽轮机润滑油185--195齿轮油170--180变压器油135--140酒精12510石油苯--12660--720乙醚--41193汽油的闪点在—58--10℃之间,在任何环境温度下都能挥发出大量的油气,且只需0.2—0.25mJ的点火能量(轻油点燃最小能量相当于0·71克的东西,上升2·54cm时需要的能量,也就是相当于一枚66 大头针从一尺距离落地时所产生的能量)就可以引燃。因此汽油的火灾危险性最大。煤油的闪点通常在40—46℃,--35号柴油的闪点为50℃左右,正常情况下环境温度可能达到或接近此温度。所以煤油和--35号柴油火灾的危险性也较大。轻柴油和重柴油闪点在60—120℃之间,环境温度不可能达到,但如果油品被加热或附近有足够的点火源,也有被点燃而发生火灾的危险。润滑油类的闪点在20—210℃之间,通常不易着火,但其附近具有高热辐射燃烧时,则可迅速传播燃烧,也具有火灾危险性。三、爆炸性所谓爆炸性是物质发生非常迅速的物理或化学变化的一种形式。通常用爆炸极限表示油品爆炸的危险性。油气与空气混合,其浓度达到一定的混合比范围时,遇到一定能量的点火源就爆炸。爆炸最低的混合比,称为爆炸下限;爆炸最高的混合比,称为爆炸上限。如汽油的爆炸下限油气体积含量为1.4%,爆炸上限为7.6%。如果混合气体浓度超出上述范围时,遇点火源则不爆炸、不燃。但在通常的储运条件下,油气很难达到与空气均匀混合,在爆炸极限外,可能存在可燃油气混和物的“气袋”或“边缘区”,这种危险必须注意。另外,因为油气浓度是在一定温度下形成的,除了油气浓度爆炸极限外,还有一个温度爆炸极限。表2-2是几种油品的爆炸极限。由于油品的组成和生产工艺不同,即使是同牌号的油品爆炸极限也不是固定不变的。它受诸多因素的制约和影响。如初始温度和压力,惰性气体和杂质的含量、点火源的性质、容器的大小等因素都影响着油品的爆炸极限。66 表2-2几种油品的爆炸极限油品名称浓度爆炸极限/%(体积)温度爆炸极限/℃下限上限下限上限车用汽油1.47.6--38--8航空汽油1.47.5--34--4喷气燃料1.47.5----煤油0.68.0+40+86柴油0.66.5----溶剂油1.46.0----汽油气在不同浓度下发生爆炸时所产生的压力也不同。表2-3是汽油在不同浓度下发生爆炸所产生的压力。表2-3汽油在不同浓度下的爆炸压力油气浓度/%爆炸压力/kpa油气浓度/%爆炸压力/kpa1.15不爆炸2.047361.36不爆炸2.087861.585452.207321.605732.247421.685692.407491.846632.429831.887162.587702.708414.2865066 2.788094.405262.927854.442123.008194.704913.088094.761043.147804.804983.247964.881473.348094.961323.407915.041543.647445.121223.727785.241063.865585.724463.967386.0866.74.027166.49576.90不爆炸6.96不爆炸油品火灾不仅有燃烧与爆炸相互转化的特点,而且突发性强,传播速度快,热辐射强。据测试,罐内容积为394立方米的柴油罐燃烧时,10秒内离开液面5m高的火焰温度高达1100℃。油品的这种特性对安全的威胁性极大。油品火灾的控制、扑灭初期火灾极为重要,否则后果难以想象。应立足于预防各类火灾的发生。四、带电性油品在运输、输转、罐装、调和等作业过程中,会产生静电。油品静电的产生、积聚、带电、放电是着火爆炸事故点火源之一。66 油品静电的积聚除受油品电导率的影响外,还受所处环境的空气湿度、油品的流速、承受的压力、输油管材质和管壁粗糙度以及油品中所含杂质等的影响。五、膨胀性油品和其他物质一样,具有热胀冷缩的特点。因此,在储存油品是对容器、管线都采取了安全技术措施,预防因热胀冷缩造成事故。六、流动性油品是一种流动性很好的液体物质。油品流动扩散的快慢由油品的黏度决定。我们接触的大多是轻质油品,危险性大,防止跑油极为重要,在油罐、管道焊接安装中要严格按操作规程施工。七、漂浮性油品的密度比水的密度小,且不溶于水,油品漂浮于水面。这种特性决定了用水救油品着火是不行的。八、渗透性油品是一种渗透性很强的液体物质。总体讲,轻质油品比重质油品渗透性强,如在油罐、输油管道腐蚀穿孔,漏油不及时发现,渗入地下是很危险的。九、热波性所谓的热波就是油品着火后发生沸腾,轻质油品没有这种现象,重质油品包括原油是火后会发生这种现象,对救火会造成很大的困难,甚至造成人员伤亡。十、毒害性66 油品的毒害性,因其组成的烃类不同而不同。不饱和烃、芳香烃的毒害性比烷烃大;易蒸发的油品比不易蒸发的油品毒害大;含4乙基铅汽油的危害比不含4乙基铅的汽油大。油品对人的毒害,一是烃类蒸汽,二是汽油中加的4乙基铅。毒害性大的油品是轻质油品,特别是汽油。汽油中含有不少芳香烃和不饱和烃,且蒸发性很强。油品对人体的危害,是通过呼吸道、消化道及皮肤三个途径进入人体,造成中毒。在油气浓的环境作业要做好防护。第二节油品的燃烧特性一、突发性强油品火灾具有强烈的突发性。火灾的发生就在瞬间,由于油品具有较低的闪点和点燃能量,特别是汽油闪点和点燃能量极低。因此油品着火后,传播速度很快,火焰温度可达到1000℃以上。同时伴随着产生极强的热辐射。几种油品的燃烧速度见表2-4。几种油品燃烧时的表面温度见表2-5。表2-4几种油品的燃烧速度油品名称密度(kg/㎝3)燃烧速度直线速度cm/h质量速度kg/㎡·h苯0·87518·9165·37航空汽油0·7312·691·98车用汽油0·7310·576·65煤油0·8356·655·1166 表2-5几种油品燃烧时的表面温度油品名称油品表面温度℃油品名称油品表面温度℃汽油80煤油321—326柴油354—366原油300重油﹥300一、先爆后燃当油罐存油较少,气体空间较大,油气混和气体在爆炸极限范围之内,点火源引燃油气混和气的条件下,爆炸后引燃油品。二、先燃后爆一是油罐发生火灾时,罐内气体空间油气浓度大于爆炸极限,燃烧中大量空气进入罐内稀释,使油罐内油气混和气体达到爆炸极限,回火引起爆炸。二是油罐在火场高温火焰作用下,罐内油品蒸发加快,压力急剧增加,当压力超过油罐所承受的极限压力时,发生物理性爆炸。三是火灾油罐的相邻油罐,在火焰和热辐射的作用下,罐内油品不断蒸发,通过油罐呼吸系统排向大气,与周围空气形成爆炸混和气体,燃烧油罐的火焰或高温引燃爆炸。四是当火灾油罐采取罐底导流排油时,如流速过快,罐内形成负压回火,引燃罐内爆炸混和气体发生爆炸。上述四种情况的先燃后爆,都会造成火灾的蔓延扩大。三、稳定燃烧当油罐内液位较高,气体空间较小,油气混和气体过浓的条件下,以及油罐、铁路油罐、汽车油罐的人孔、呼吸阀、测量孔等处有油气混和气体排出,遇到明火发生火灾时,则出现或矩形的稳定燃烧。但66 如果条件发生变化,有新鲜空气进入罐内空间,稀释油气混和气体,浓度达到爆炸极限,也可能引起爆炸。另外,失控流淌的油品、敞口容器内的油品发生火灾时,一般都是稳定燃烧。一、爆后不燃当罐内油品的温度低于闪点,气体空间油气混和气体又处于爆炸浓度范围之内;或者储存过轻质油品的空油罐、空油桶或其他容器;还有积聚爆炸性油气混和气体的油罐室、巷道、泵房、管沟、低洼处等,遇点火源爆炸时,爆炸后如无可燃物继续供给,或爆炸后的温度不足以点燃高闪点油品,则爆炸后不再继续燃烧。二、突沸喷溅储存重质含水油品或有水垫层重质油品罐发生火灾时,由于热辐射和热波的作用,可能发生突沸或喷溅。一般来说起火30—60分钟可能发生突沸。七、热辐射强油品火灾因火焰高,燃烧猛烈,速度快,火焰温度高。所以热辐射强。而且与燃烧面积、燃烧时间、相对位置、距离和风向有关。燃烧面积大、时间长、距离近、下风方向热辐射强,反之则弱。八、油品和油气失控据统计,油品及逸散、积聚的油气,为燃烧物的火灾占油库、加油站火灾的93·7%。第三节油品危险性分类油品的火灾危险性,是根据油品被引燃的难易程度,按油品的闪66 点分为甲、乙、丙三类。原油、汽油等是闪点在28℃以下的油品,最易挥发,遇点火源会燃烧或爆炸,属于甲类。喷气燃料、灯用煤油、-35号轻柴油等油品,闪点高于28℃,低于60℃,挥发性也较强,较易引起着火和爆炸,属于乙类。闪点60℃—120℃的轻柴油、柴油、20号重油因储存温度过高,也曾发生过火灾。闪点高于120℃的润滑油和100号重油很难起火,除因其他火灾引燃之外国内尚未听说过这类油品的火灾。第四节积极预防防患于未然以上讲了石油产品的特性及火灾的特性,并非危言耸听,石油火灾的特点是:燃烧速度快;火焰温度高;易发生爆炸,火势极易蔓延;含有水分的油品还易发生突沸,不利于扑救火灾;石油火灾燃烧猛烈阶段,扑救比较困难。极易造成财产损失和人员伤亡。但是,并非到了碰不得摸不得的程度,只要我们懂得了它的特性,采取必要的技术措施,积极预防,就可以做到安全无事故。一、燃烧的三要素可燃物质、助燃物质(氧气)和着火源这是燃烧的三要素,三者结合是燃烧的基本条件。达到燃烧的条件,可燃物质、助燃物质和着火源三要素缺一不可,我们只要懂得了燃烧的原理,不让三种要素同时出现,也就是说不让三者结合就可以做到安全。比如说,进入加油站不穿化纤服装,不带火种,不在站内接打手机,不吸烟等,杜绝了火种,即便有油气和空气的存在也是安全的。再如外国的加油站,因加油和卸油都是密闭的,有油气回收装置,站内没有油气外泄,即便66 是有火源也不会引起火灾。我们的加油站也会逐步做到的。我们能够主动做到的就是控制点火源。点火源分为八类:1、明火,如各种火焰、火柴等;2、化学热能,如燃烧热、分解热、反应热、聚合热等;3、高温表面,如点燃烟头、发热白炽灯、发动机热表面等;4、电能热,如电阻发热、介质发热、感应发热、电弧、电火花、静电发热、雷电发热等;5、机械热能,如磨擦热、压缩热、撞击热等;6、生物热,如微生物在新鲜稻草中发酵发热等;7、光能,如日光聚焦等;8、核能,如核裂变产生热等。我们常见的造成火灾危害的点火源主要有明火、高温表面、电热能、机械热能等。二、燃烧的充分条件燃烧发生的充分条件是一定的可燃物浓度、一定的含氧量、一定的点火能量。以上三个条件要相互作用,燃烧才会发生和持续。三个条件中任何一个条件的量达不到客观需要时,都不会发生燃烧。1、一定的可燃物浓度,只有可燃气体达到一定的浓度,才会发生燃烧或爆炸。虽有可燃气体,但浓度不够、含量少,燃烧或爆炸也不会发生。2、一定的含氧量。虽有氧气存在,但浓度不够,含量低,燃烧66 或爆炸也不会发生。3、一定的点火能量,任何形式的点火能量都必须达到一定的强度才能引起燃烧或爆炸。所需点火能量强度由可燃物的着火温度决定,即引起燃烧的最小着火能量。着火温度还受含氧浓度、空气温度、暴露时间、容器大小和形状等因素的影响。综合燃烧的必要和充分条件得出,影响燃烧形成和持续进行有六个因素。即可燃物、外部加热(点火源)、氧(助燃剂)、适当配比、混和作用、反应释放足够热量,才能维持燃烧。三、灭火的基本方法根据燃烧的充分和必要条件,防火、灭火的基本方法就是去掉其中一个或几个条件,使燃烧不能发生或不能持续。1、冷却灭火法。冷却灭火的原理是降低燃烧物质的温度,使可燃性蒸汽或气体的释放速率降低,直至停止,从而使火熄灭。最常用的冷却介质是水。2、稀释氧灭火法。稀释氧灭火是对气体空间的含氧量而言的,降低气体空间的含氧百分率,可是火灾解除。有效利用稀释含氧量的例子是喷射CO2气体至封闭或半封闭空间的灭火。在采取密闭窒息灭火时,必须防止“逆通风爆炸”的发生。3、移去可燃物灭火法。有焰燃烧模式,其固体或液体可燃物必须先气化,可燃固体被热解蒸馏或液化蒸发,可燃液体蒸发,可燃气体不经历上述过程。无焰燃烧模式是燃烧不需要气化,直接发生在固体与空气的界面。由此可知移去可燃物,破坏燃烧的必要条件是灭火66 的重要方法。移去可燃物的方法有直接和间接之分,直接移去好理解,就是把可燃物撤离火场。间接移去可燃物,就是排除有焰燃烧的蒸汽,或覆盖无焰燃烧的灼热的表面。4、化学抑制火焰灭火法。化学抑制火焰进行灭火的方法,仅适用于有焰燃烧的模式。化学抑制火焰灭火唯一的条件是,必须使活性形式的基团OH-、H+、O-2等不能起维持火焰的作用。这类的灭火剂有:1303(三氟一溴甲烷)灭火剂、1211(二氟一溴一氯甲烷)、1202(二氟二溴甲烷)等这类灭火剂已停用。还有就是常用的干粉灭火剂。使用适当数量的灭火剂可熄灭火焰,达到灭火的目的。5、各种方法的联合灭火法。在实际灭火方法中,没有一种方法是单一原理进行灭火的,每一种基本灭火方法都包含有其它基本灭火方法的原理和作用,只是冷却、隔离可燃物、稀释氧含量、化学抑制火焰等作用的主要与次要之别。通常灭火都是各种灭火原理、各种方法的综合运用。如喷射水灭火,已冷却降温为主兼有隔离可燃物、稀释含氧量的作用;泡沫覆盖灭火以隔离燃烧物为主兼有冷却降温的作用;喷射干粉灭火以抑制火焰为主兼有隔离可燃物的作用;喷射二氧化碳或液氮灭火抑稀释含氧量为主,兼有冷却降温的作用。第三章管道安装第一节一般规定管道安装应横平竖直。水平管道纵横方向弯曲的允许偏差,当公称直径(为了保证管子、管件、阀件之间的互换性而规定的一种标66 准直径,用Dg表示)不大于100毫米时,每10米不超过5毫米,当公称直径大于100毫米时,每10米不超过10毫米,全长超过25米时,总偏差不得超过25毫米。立管垂直偏差,每米不超过1.5毫米,全长超过5米时,总偏差不得超过8毫米。成排安装的管道和阀件,在同一直线上及间距的偏差不得超过3毫米。管道的坐标和标高应符合设计要求,偏差不得超过表3-1的规定。表3-1管道作标记标高允许偏差坐标标高项目室外室内室外室内架空及地沟埋地架空及地沟埋地架空及地沟埋地架空及地沟埋地允许偏差㎜20501015±10±15±5±10管道坡度和坡度倾向应符合设计要求。管道变径宜采用大小头,输送蒸汽和气体的管道使管道底平齐,输送液体介质的管道应考虑泄水和放空。为便于检修时拆卸而安装的活接头或法兰,宜安装在阀门的后面(对介质流向而言)。水平管道上的阀件,手轮应向上安装。只有在特殊情况下,不能向上安装时才可以向下或侧面安装。升降式止回阀、减压阀、调节阀必须安装在水平管段上。输送蒸汽和气体的管道,支管应从干管的上方或侧方接出。以免凝结水流入支管。输送液体介质的管道,支管宜从干管下方或侧面接出。接至排水漏斗的排水管,末端应稍高出漏斗面,以便于查看排水情况。不同压力或不同介质的疏水管或排水管,不能接入不同排水干66 管。膨胀量较大的管道,支管与干管连接处的支架应离连接处远一些,以免影响干管的伸缩。管道的对接焊缝或法兰接头,应离开支架200毫米(个别对接焊缝允许离支架边缘50毫米)。在管道穿墙和楼板处,应设置套管。套管口应与墙面和天花板表面相平,比楼板高出20毫米。套管内经比管道外径大20--30毫米,套管与管道之间的间隙,根据介质温度用沥青油麻绳或石棉绳填塞。管道不能当作支架用来支撑管子,应保证管道在套管内自由移动。采暖系统输送热媒的各室内支管道,除设计特别注明外,一律不保温。第二节管道的连接一、螺纹连接螺纹连接又称为丝扣连接,只适用于水煤气钢管。管螺纹的连接有圆柱形内螺纹套入圆柱形外螺纹;圆柱形内螺纹套入锥形外螺纹;圆锥形内螺纹套入圆锥形外螺纹三种形式。其中后两种方式的连接较紧密,是常用的连接方式。为了使螺纹连接处严密不漏,必须在螺纹连接处加填料。当管内介质温度在120℃以下时可用涂有铅丹或铅白的油麻作为填料;而介质温度在120℃以上时,则用涂有铅丹的石棉线作填料。拧紧螺纹应用合适的管钳,一般可按表3-2选用。66 表3-2管钱的选用管子公称通径(吋)1/2—3/43/4--11--22--33--4使用管钳规格(吋)1214182426管螺纹拧紧后,应在管件或阀件处露出1—2扣螺纹,不能将螺纹全部拧入.二、法兰连接法兰连接在石油化工管路中广泛应用,其优点是结合强度高,拆卸方便。法兰的种类很多,但已标准化,使用时可按管径和压力进行选择。1、常用法兰和垫片在中、低压碳素钢管道中,最常用的是平焊法兰。当公称压力(公称压力指阀门、法兰、容器等在基准温度下的定额设计压力或最大允许工作压力,(碳钢为200℃,铸铁和铜为120℃)为使产品标准化,公称压力是按一定级差加以分级的。)超过2450千帕,介质温度超过300℃的管道采用对焊钢法兰。中、低压法兰一般采用光滑式密封面。要求密封性能好的法兰,可采用凹凸式密封面。法兰用A3或20号钢制造,尺寸应符合标准,螺栓孔位置的偏差不得超过表3-3规定的数值。法兰表面应光滑,不得有砂眼、裂纹、斑点、毛刺等降低法兰强度和连接可靠性的缺陷。66 表3-3法兰螺栓孔允许偏差螺栓孔直径㎜1823273441允许偏差㎜±1±1±1±1.5±2.0连接法兰的螺栓一般用A3或A5号钢制造,公称压力超过2450千帕的应用25号钢制造。螺母的硬度应低于螺栓的硬度。中、低压法兰常用的垫片有橡胶石棉板、耐酸橡胶板和金属石棉板等。可根据管道输送介质和工艺条件选择合适的垫片。2、法兰连接的一般规定管道上的法兰,除用于检修时需要拆卸的地方,只能用于连接带法兰的阀件、仪表和设备。如果采用过多的法兰连接,将会增加泄露的可能和降低管道的弹性。由于平焊法兰承受了机械应力(物体由于外因而变形时,在物体内各部分之间产生相互作用的内力,以抵抗这种外因的作用,并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力。),在断裂时使整个连接突然断裂,因此平焊法兰的内外两面都必须与管子焊接。法兰与管子焊接,应使法兰面垂直于管子轴线,偏斜度不得超过表3-4规定。66 表3-4法兰与管子焊接的允许偏斜度公称通径㎜100—250300--350400—450允许偏斜度㎜±2±2·5±3法兰垫片应符合标准,不允许使用斜垫片或双层垫片。拧紧法兰螺栓应使用合适的扳手,分两次进行,不得一次拧紧。拧紧螺栓的次序,应依次、对称、均匀的进行。最好是两个人在对称的位置同时拧紧。连接法兰的螺栓,端部伸出螺母的长度不得大于螺栓直径的一半,但也不应少于2扣。全部螺母应位于法兰的同侧。连接阀件的螺栓,螺母应放在阀件的一侧。法兰接头的螺栓拧紧后,两个法兰密封面应相互平行。直径方向两个对称点的偏差,不得超过表3-5规定。表3-5法兰密封面平行度允许偏差公称通径在下列公称压力下的允许偏差毫米毫米Pa<1568千帕Pg﹦1568-3920千帕≤1000.200.10>1000.300.15法兰不得埋入地下,埋地管道或不通行地沟管道的法兰接头处应设置检查井。法兰不能装在楼板、墙壁或套管内。为了便于拆装法兰与支架边缘或建筑物的距离,一般不应小于200毫米。三、承插连接66 承插连接适用于铸铁管、陶瓷管、玻璃管及塑料管的管路上。承插连接时,插口和承口接头处要留有一定的轴向间隙用来补偿管路的热伸长,其间隙的大小见表3-6。表3-6承插连接的轴向间隙单位:毫米管径50-75100-250300-600700-800900-1000间隙35678承插连接口应填充密封填料,对于铸铁管,首先填充一定深度的油麻绳,然后填塞一定深度的石棉水泥(石棉30%,水泥70%);在重要场合下,则填铅,并将其打紧。最后,在接口外面涂一层沥青防腐层。填麻、填铅、或水泥其深度见表3-7。表3-7填麻、填铅、或水泥的深度单位:毫米管径75--300350--600800-1000填麻深度506070填铅或水泥深度253035四、焊接1、焊接的一般规定焊接式管道连接的主要形式。它有气焊、手工电弧焊、手工氩弧焊、埋弧自动焊、埋弧半自动焊、接触焊和气压焊等多种方法。在施工现场焊接碳素钢管道,常用气焊和手工弧焊。电焊焊缝的强度比气焊焊缝的强度高,并且比气焊经济,因此66 应优先采用电焊焊接。只有公称通径小于80毫米、壁厚小于4毫米的管子采用气焊焊接。对接焊接的管子端面应与管子的轴线垂直,偏斜最大不能超过1.5毫米。管壁较厚的管子对焊,管端应开V坡口。壁厚不同的管子对焊,两管壁厚之差不得大于管壁厚度的15%,并不得超过3毫米。不同直径的管子对焊时,如两管的直径差不超过小管直径的15%,可将大管焊接端压小到与小管直径相等,然后对焊,也可将小管插入大管中做承插焊接。如两管的直径差超过小管径的15%,可将大管焊接端抽条加工成大小头,也可用钢板制成异径管。异径管的长度不应小于管径差的两倍。对口应使两管中心线在一条直线上,允许的错口值不得超过表3-8规定。表3-8管子对焊允许错口值单位:㎜管壁厚度6810≥12允许最大错口值1.01.52.02.5对口间隙应符合要求。除设计规定的冷拉焊口外,对口时不得用强力对正,以免引起附加应力。连接两闭合管段的对接焊口,如间隙过大,不允许加热管子来缩小间隙。对口时多转动几次管子,使错口值减小和间隙均匀。管子对好后,用点焊固定。管子焊接时应垫牢,不得搬动,不66 得将管子悬空或处于外力作用下施焊。尽量减少固定焊口,以减少仰焊。多层焊缝的焊接起点应相互错开。焊缝焊接完毕应自然缓慢冷却,不得用冷水骤冷。管道弯头的弯曲部分不允许有对接焊缝,焊缝与弯曲起点的距离不得小于管子外径,并不得小于100毫米。对接焊缝之间的距离不得小于管子外径,并不得小于200毫米。1、手工电弧焊采用手工电弧焊焊接的管子对接接头,如管壁厚度不大于4毫米,可以不开坡口,对口时在两焊接管端之间留出1.5—2号毫米的间隙即可。当管壁厚度大于4毫米时,应开60°--70°V型坡口。坡口的钝边尺寸及对口间隙见表3-9。表3-9管子电焊对口间隙几钝边尺寸单位:毫米管壁厚度4--55--88--12对口间隙1—1.51.5--22--3钝边尺寸1—1.51—1.51.5--2管子对好后,用点焊固定。每个口至少点焊2—3处,每处点焊长度为管壁厚度的2--3倍,焊接高度一般不应超过管壁厚度的70%,点焊的操作工艺应与正式施焊相同。焊接电源一般用交流电源,当管壁较厚,焊缝较长时,应采用直流电源。管子对接接头焊接层次,使用焊条的直径和焊接电流的大小,应根据管壁厚度来选择,表3-10可作参考。66 表3-10管子对接接头焊接层次焊条直径及电流管壁厚度㎜焊接层次焊条直径㎜焊接电流A3--622—3.280--1206--102--33.24105—120160--20010--133--43.2--44105—180160--20013--184--53,2—44105—180160--20015--225--63,2—44--5105—180180--250焊缝第一层的焊接最为重要,宜采用直径较小的焊条为宜每道焊波的宽度不易大于焊条直径的2—3倍,高度不可大于5毫米。同一焊缝的各焊层,必须使用同一牌号的焊条。焊接转动接口时,公称通径不大于200毫米的管子,可单方向平焊完成。公称通径大于200毫米的管子,每层施焊方向应当相反,焊接起点应当错开。固定焊口的焊接,应自下而上的进行。焊成的焊缝应有一定的加强面,加强面的高度和遮盖应符合表3-11的标准。66 表3-11管道焊缝加强面标准单位:毫米管壁厚度<1010--20>20加强面高度1·5+12+13±1遮盖宽度1--22--32--31、气焊管壁大于3毫米的管子,焊端应开30°--40°坡口,坡口管壁内表面留1—1.5毫米钝边。对口时留1—2毫米间隙。管壁厚度小于3毫米时,不开坡口。对口留1—2毫米间隙。管壁厚度小于2毫米时,可采用卷边焊接,对口不留间隙。管子对正后,先用点焊固定。根据管径的大小点焊3—4处,点焊长度为8—12毫米,点焊的高度为管壁厚度的2/3。点焊的工艺与正式施焊相同。焊口一般以两层为宜,每层应一次焊完,以减少接头。焊缝焊完后,加强面高度应高出管子的外表面1--2毫米,宽度应该过坡口缘1--2毫米,并应均匀平滑地过渡到基本金属。五、焊缝的质量检验外观检验。用肉眼对焊缝进行外观检查,不得有任何大小裂缝;不准有严重的咬边;不准有尾焊头的现象;焊瘤和焊波不准高低不平;焊接表面不得有砂眼;焊缝断面应符合要求的尺寸。致密性试验。检验焊缝能否透气或水,粗略的方法是进行煤油试验;严格的办法是进行水压试验。对重要的管道还要进行机械性能试验和透视检验。66 第三节管道试压管道试压一般用水压分段试验,以1·5倍工作压力保持5分钟,然后降低到工作压力用1—1·5kg手锤轻轻敲击,检查有无漏水和湿润现象,没有即合格;总体水压试验,以1·25倍工作压力并不得小于0·5MPa保持2小时压降不超过工作压力的10%,则可认为总体试验合格;输油管线气温在5℃以上时,一般用水压试验。对工作压力在1MPa以下的管线,气温低于5℃或其他原因不能进行水压试验时,在吹洗合格后可进行气压试验,并做好安全防护措施。气压试验以工作压力的1·15倍,时间保持5分钟,降至工作压力,保持30分钟,用0·5kg手锤敲击,并在焊缝处涂肥皂水,如无渗漏即为合格第四节管道防腐地埋管线的防腐,按设计要求选用不同的防腐等级。见表3-12。表3-12防腐等级标准防腐等级防腐层结构每层沥青厚度㎜土层总厚度㎜普通防腐沥青底漆—沥青—聚氯乙烯工业膜2≥3加强防腐沥青底漆—沥青—玻璃布—沥青—玻璃布—沥青--聚氯乙烯工业膜2≥6特别防腐沥青底漆—沥青—玻璃布—沥青—玻璃布—沥青—玻璃布—沥青--聚氯乙烯工业膜2≥9防腐施工注意事项:1、管道要彻底除锈,不得有污垢。66 2、施工环境要清洁,严寒、霜、雨、雾、忌潮湿天气不宜施工。3、各防腐层之间不准有气泡、裂缝、凸瘤和落入杂物等缺陷。4、正常防腐层厚度3毫米,允许偏差-0·3毫米;加强防腐层厚度6毫米,允许偏差-0·5毫米;特别防腐层9毫米允许偏差-0·5毫米。5、防腐层被破坏部分,回填前要彻底修补好。6、回填时管道四周填细沙或细黄土。第四章焊接知识焊接分类:焊接分为溶焊和压焊两大类。溶焊包括:电弧焊(手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊、气体、保护电焊)、气焊、电渣焊、铸焊、电子束焊、等离子弧焊、激光焊。压焊包括:接触焊(对焊、点焊、缝焊)、摩擦焊、锻焊、爆炸焊、超声波焊、冷压焊、真空扩散焊、高频焊。电焊条分类:结构钢焊条、钼和铬钼耐热钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、低温钢焊条、铸铁焊条、镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条。存放焊条的库房必须通风、干燥、温度控制在10—25℃之间,相对湿度要小于50%。为去除焊条药皮中的水分,保证焊条工艺性,降低焊条的含氢量,焊条在使用之前要进行烘干。碱性低氢焊条烘干温度位350--450℃,保温1—2小时;酸性焊条烘干温度位150—200℃,保温1—2小时。焊接变形的种类主要有纵向缩短和横向缩短、角变形、弯曲变形、66 波浪变形和扭曲变形。焊接变形的主要因素有结构的刚性、焊缝的位置、装配的顺序。采取的主要措施有反变形法、选择合理的装配和焊接顺序、刚性固定法、散热法、锤击焊缝法。焊接中容易出现的问题、原因、危害和采取的措施:焊接中容易出现的问题主要有尺寸不符、咬边、弧坑、烧穿、焊瘤、夹渣、未焊透、气孔、裂纹。对以上问题产生的原因、危害和采取的措施分别叙述如下:1、尺寸不符。主要表现形式是:焊缝波形粗略,高低差大,不直,有严重飞溅,焊缝宽度不匀,太窄或太宽,焊缝增强量过高或过低,角焊缝单边或下陷量过大。产生的原因有:焊接坡口不当,或装配间隙不匀;焊接电流过大;焊接速度不匀,或运条角度选用不当。尺寸不符的危害:焊肉过高时,已形成应力集中;焊肉太低,接头处截面积减小,强度降低;表面粗糙,或宽窄不匀,外观不好看还影响焊缝与基本金属的牢固结合。采取的措施:正确选择焊件的坡口角度及装配间隙;正确选择焊接电流;熟练操作技术,正确掌握运条速度及焊条角度。对已发生的不符合要求的外形尺寸的处理:焊肉过高或过宽时,可对表面用砂轮打磨,消除易产生应力集中的界面,磨削后焊肉不得低于基本金属;焊肉过低时,对表面清理,然后补焊。2、咬边。是指焊缝两侧或一侧与基本金属交界处形成的凹沟,产生的原因是:焊接电流过大;运条速度不当;运条角度不正确;电66 弧长度不适。危害:减少了基本金属的有效截面积,该处强度减弱;焊缝边缘的凹沟不仅破坏了焊缝的连续性,而且易在该处引起较大的应力集中;在角变荷载的作用下,焊缝边缘存在的凹沟处易发生裂纹。采取的措施:选择适宜的焊接电流;保持运条均匀;保持一定的电弧长度。对已发生的凹沟进行补焊。3、弧坑。是指焊缝收尾处产生的焊肉下陷现象。原因是:熄弧时间过短;薄板焊接时,电流过大。它的危害性一是破坏了焊缝的连续性降低了焊缝的强度;凹陷出常伴有弧坑裂纹,在有荷载时易损坏。采取的措施:在收弧时焊条在溶池处作短时间的停留或作环形运条;焊接终了时,将焊条一直焊缝外的基本金属上进行收弧;正确选择焊接电流。对已产生的弧坑需清理补焊。4、烧穿。焊缝烧穿的原因:电流过大;间隙过宽;运条速度过慢。产生的危害较大,破坏了焊缝的连续性,减少了有效截面积。采取的措施是:正确选择焊接电流;正确选择运条速度;正确选择间隙;运条速度均匀。对已形成的缺陷铲除重焊。5、焊瘤。指在焊接过程中,熔化金属溢流至焊缝以外为熔化的基本金属上,而与基本金属未能熔化为一体的金属瘤。产生的原因:操作不熟练运条不当;使用了过长的焊接电弧;立焊时电流过大;焊接时装配间隙过大。危害是焊缝成型不美观,焊瘤部位往往存在夹渣和未焊透,管道单面焊时影响焊缝的强度,如焊瘤在管内就会影响管道的有效截面积。采取的措施:焊接件装配间隙要适当;运条速度要均匀;正确选66 择焊接电流;碱性焊条宜采用短弧焊。已有的焊瘤要铲除重焊。6、夹渣。焊接中夹渣的概率较高,危害较大,应引起高度重视,采取的措施有:对焊件清理干净,选用优质焊条并正确选择电流,选择焊条要考虑基本金属的成分,运条正确弧度适当,是熔渣浮到铁水上面。对已有的夹渣要铲除重焊。7、未焊透。指焊件的间隙或边缘有未被电弧溶化而留下的空隙,未焊透分为根部未焊透、边缘未焊透、层间未焊透和中间截面未焊透。未焊透往往存在夹渣。尤其是连续未焊透是有很大危害的。未焊透的原因:焊接电流小,运条速度快,未能使已溶化的焊条金属与焊件的边缘或底层充分溶合,形成未焊透;焊口对接不正确,间隙小;运条角度不对,或电弧吹偏;锈污未清理干净或有溶渣阻碍了焊层之间的结合。措施:焊缝和层间清理干净,正确选择焊接电流、运条速度、运条角度,避免吹偏和焊偏,焊厚件要预热。未焊透部分要铲除重焊。8、气孔。气孔属于内部缺陷,指焊缝熔溶进书中的气体在成形冷却之前未能及时逸出,而在焊缝金属内部或表面形成的孔穴。常见的气孔有:表面气孔、内部单个气孔、管状气孔、链状气孔、密集蜂窝状气孔。按形状分为:圆形、管型、链状、蜂窝状等。从危害性来看灌装和链状要比圆形气孔危害大。按分布情况来看分为:表面和根部气孔,疏散和连续气孔,垂直分布和横向分布气孔。从危害性看,跟部比表面气孔的危害大,连续比疏散的危害大,垂直比横向危害大。气孔产生的原因:焊条涂料太薄或受潮,或因药皮脱落焊芯锈蚀;碱66 性焊条焊条烘干时温度过高,药皮变质失效;焊件清理不净或焊条上有污垢;焊接时电弧太长或太短,太长空气容易浸入溶池,太短时又组织了气体的外逸;电流过大会使焊条芯过热,致使药芯过早脱落;运条速度过快,致使熔化金属冷却太快,气体来不及从焊缝中逸出;周围环境湿度太大。防止产生气孔的措施:焊条使用前要烘干,温度要符合要求;变质的焊条不宜再用;根据焊条的性质选择电弧长度;电流要适当,运条速度不可太快;碱性焊条要采用短弧操作;焊件及焊条表面要清理干净;焊件体积过大或环境温度低时应预热;焊接过程应避开雨雪风吹。对已形成的气孔铲除重焊。9、裂纹。指在焊缝及热影响区域所出现的金属局部破裂现象。按大小、走向分类,有微观裂纹和宏观裂纹。微观裂纹因较小需借助显微镜才能看到。宏观裂纹包括:纵向裂纹、横向裂纹、星形裂纹、端部裂纹、集结裂纹、分之裂纹。按分布区域有:焊缝中的裂纹,包括表面裂纹、内部裂纹、根部裂纹、层间裂纹、交界区裂纹。还有热影响区裂纹。产生裂纹的原因有:焊件的可焊性不好;焊接结构不合理;运条太快,使熔化金属冷却太快;焊接顺序不当,因而造成过大的收缩力,阻碍了焊条的自由胀缩;对口不规范,如坡口角度小、对口间距小、填充金属少、焊接冷却快、应力大;点焊尺寸小,受力开裂焊接过程未发现;由于气孔、加渣、咬边、未焊透等原因在焊接中受力扩展为裂缝;焊前预热及焊后处理不当造成裂缝等。裂纹是焊接中最危险的缺陷,焊件有裂纹一律为不合格产品。峰66 值产生裂纹的措施:根据焊接件的钢种,正确选择焊条;焊缝布置要合理,避免十字焊缝,T型焊缝与T形焊缝要保持一定距离;确定合理的施焊顺序;电焊要有一定的尺寸和强度,正式施焊前要检查有无裂纹存在裂纹铲除重新点焊;不要突然铲弧,熄弧时应填满溶池;层焊时应清理净焊渣与污物,检查无尖状缺陷后再施焊;合理采用焊前预热和焊后处理;避免采用大电流薄焊肉的焊接方法。对已形成的气孔铲除重焊。第五章电气系统接地与安全第一节地和接地一、地和接地的概念1、地A、电气地。大地是一个电阻非常低、电容量非常大的物体,拥有吸收无限电荷的能力,而且在吸收大量电荷后仍能保持电位不变,因此适合作为电气系统中的参考电位体。这种地是电气地不等于地理的地,但又包含在地里地之中。B、地电位。与大地紧密接触并形成电气接触的一个或一组导电体成为接地极,通常采用圆钢或角钢,也可采用铜棒或铜板。当流入地中的电流通过接地极向大地作半球形散开时,由于这半球型的球面,在距接地极越近的地方越小,越远的地方越大,电阻距接地极越近越大,而距接地极越远的地方电阻越小。经实验证明:在距单根接地极或碰地处20m以外的地方,半球型的球面已很大,实际已没有电阻存在,不再有电压降。该处的电位已接近于零。这种等于零的电气地,66 成为电气地。地电位是指流散区域以外的土壤区域。在接地极分布很密的地方,很难存在电位等于零的电气地。C、逻辑地。电子设备中各级电路电流的传输、信息转换要求有一个参考地电位,这个电位还可以防止外界电磁信号的侵入,常称这个电位为逻辑地。这个地不一定是地理地,也可是电子设备的金属外壳、底座印刷电路板的地线或建筑物内的总接地端子、接地干线等。逻辑地可与大地接触,也可不接触,而电气地必须与大地接触。2、接地大地是可导电的地层,其任何一点的电位通常取为零。电力系统和电气装置的中性点、电气设备的外露导电部分和装置外导电部分经由导体与大地相连,称为接地。接地的目的是使人可能接触到的导电部分基本降低到接近零电位,这样当发生电气放电时,即使这些导电体部分带电,因其电位与人体所站立处的大地点为基本接近,可以减少电击危险。接地极。用来直接与土壤接触,有一定流散电阻的一个或多个金属导体叫接地极。如埋在地下的钢管、角铁等。接地线。连接电器装置迎接地部分和接地体所用的金属导体交接地线。接地装置是接地极和接地线的总称。3、接地电流和接地短路电流。凡从接地点流入地下的电流成为接地电流。66 接地电流有正常接地电流和故障接地电流之分。前者是正常工作时接地装置流入地下,形成工作回路的电流。后者是发生故障时出现的接地电流。二、接地的分类保护性接地1、防电击接地为了防止电气设备绝缘损坏或产生漏电使平时不带电的外露导电部分带电而导致电击,将设备的外露导电部分接地,称为防电击接地。这种接地还可以限制线路涌流或低压线路及设备由于高压窜入引起高电压,当产生故障时有利于过电流保护装置动作而切断电源。这种接地也是狭义上的保护接地。2、防雷接地将雷电导入大地是为了防止雷电是人身遭受电击或财产受损失。3、防静电接地将静电荷引入大地,防止静电积聚对人体和设备造成危害。特别是集成电路容易受到静电的破坏。4、防电蚀接地地下埋设金属体,作为牺牲阳极或阴极,防止电缆、金属管道等受到电蚀。功能性接地1、工作接地。在正常或故障情况下,为了能保证电气设备正常工作,必须把电力系统上的某一点,通常为变压器中性点接地,称为66 工作接地。此种接地可直接接地、经电阻接地、或经线圈接地。2、逻辑接地。为了确保稳定的参考电位,将电子设备中的适当金属件作为逻辑地,一般采用金属底板作逻辑地。常将逻辑接地及其他模拟信号系统的接地统称为直流地。3、屏蔽接地。将电气干扰源引入大地,抑制外来电磁干扰对电子设备的影响,也可减少电子设备产生的干扰影响其它电子设备。4、信号接地。为保证信号具有稳定的基准电位而设置的接地,例如检测漏电流的接地,阻抗测量电桥和电晕放电损耗测量等电气参数测量的接地。三、接地系统的组成接地系统是将电气装置的外露导电部分通过导体与大地相连解的系统。有下列几部分组成:1、接地极(T)。与大地紧密接触并与大地形成电气连接的一个或一组导电体称为接地极。常用作接地极的有:接地棒、接地管、接地带、接地线、接地板和地下钢结构、钢筋砼中的钢筋等。多个接地极在地中配置的相互距离可使得其中之一流过最大电流时不致显著影响其它接地极电位的成为独立接地极。一般情况下,两个接地极相距至少10m,才能算独立接地极。如要两个接地极彼此不受影响,至少相距40m。2、总接地端子(B)。连接保护线、接地线、等电位联结线等用以接地的多个端子的组合称为总接地端子。3、接地线(G)与接地极相连,只起接地作用的导体称为接地线。66 一般将从总接地端子连接到地极的导体成为接地线。连接多条接地线并与总接地端子相连的导体称为接地干线。4、保护线(PE)。用于电击保护。将外露导电部分M、装置外导电部分C、总接地端子B、接地极T、电源接地点或人工中性点任何部分连接起来的导体称为保护线。从广义上说,PE线包括上述接地线G,也包括用作住等电位联结的主等电位联结线、用作辅助等电位联结的辅助等电位联结线及设备外露部分和装置外导电部分直接或间接与接地干线相连的导体。从狭义上讲PE线通常指设备外部导电部分和装置外导电部分直接或间接与接地干线相连的导体。5、接地装置。接地装置是接地极和接地线的总称。四、各类接地的兼容性彼此靠近的各类接地,建议用一个共同的接地装置,这个接地装置要能满足所连接的不同类别接地的所有要求。不同类别的接地如果相距不到20m,采用两个或更多的接地装置,当用电设备接地时,接地电流在地中所产生的电位相互影响,达不到降低接触电压或跨步电压的要求。如果将彼此靠近的各类接地连接在一个接地装置上,彼此电位相差很少,所受到的影响要小得多。因此,除了有特殊要求者外,尽可能采用共同接地。第二节IT系统低压配电系统按保护接地的形式不同可分为:IT系统、TT系统和TN系统。其中IT系统和TT系统的设备外露可导电部分经各自的保护线直接接地(过去称为保护接地);TN系统的设备外露可导电部66 分经公共保护线与电源中性点直接电气连接(过去称为接零保护)。国际电工委员会(IEC)对系统接地的文字符号的意义规定如下:1、第一个字母表示电力系统的对地关系:I---所有带电部分与地绝缘,或一点经阻抗接地;T---中性点直接接地。2、第二个字母表示装置的外露可导电部分的对地关系:T---外露可导电部分对地直接电气连接,与电力系统的任何接地点无关;N---外露可导电部分与电力系统的接地点直接电气连接(在交流系统中,接地点通常就是中性点)。3、后面还有字母时,这些字母表示中性线与保护线的组合:S---中性线和保护线是分开的;C---中性线和保护线是合一的。一、IT系统的安全原理IT系统的电源中性点是对地绝缘或经高阻抗接地,而用电设备的金属外壳则直接接地。即过去所称三相三线制供电系统的保护接地。若设备外壳没有接地,在发生单相碰壳故障时,设备外壳带上了相电压,此时人触摸外壳,就会有相当危险的电流流经人身与电网和大地之间的分布电容构成回路,人身遭电击。而设备的金属外壳有了保护接地后,由于人体电阻远比接地装置的接地电阻大,大部分电流被接地装置分流,从而保护了人的安全。IT系统适用于环境条件不良,易发生单相接地故障的场所,以66 及易燃、易爆的场所。二、保护接地的应用范围保护接地,就是将电气设备在正常情况下不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接,以保护人体的安全.当电气设备因绝缘损坏而外壳带电时,接地短路电流将同时沿着接地体和人体两条通路流过。流过每一条通路的电流值与其电阻的大小成反比。接地体电阻越小,流经接地体的电流就越大,流经人体的电流就越小,当街地替电阻极小时,流经人体的电流几乎等于零,因而人体得到了保护,避免了触电的危险。需要保护接地的范围保护接地适用于各种不接地配电网。在这类配电网中,凡由于绝缘损坏或其他原因而可能呈现危险电压的金属部分,除有特殊规定者外需要通过PE线进性接地。他们主要包括:1、电机、变压器、电器、携带式及移动式用电工具、照明灯具等的金属底座和外壳;2、电器设备的传动装置;3、互感器的二次绕组;4、配电屏、控制屏、开关柜、配电板的金属构架以及可拆卸的可开启的部分箱式变电站的金属箱体;5、电力和控制电缆的金属外皮和铠装,金属接头盒,终端头和膨胀器金属外壳,导线的金属包皮,敷设导线的金属管、母线盒及支撑结构、固定电缆的托盘、梯架、槽盒和吊索以及在金属架上所安装66 电气设备的其他金属结构;6、起重机的导轨提升机的金属构架;7、在非沥青地面的居民区内,不接地、消弧线圈接地和高电阻接地系统中无避雷线架空线路的金属杆塔和钢筋砼杆塔;8、室内外配电装置的金属构架和钢筋砼构架中的钢筋以及靠近带电部分的金属栅和门;9、装在配电线路杆上的开关设备、电容器等电力设备的金属外壳及装有避雷线的架空线路杆塔。不需要保护接地的范围电气设备的下列金属部分,除有特殊要求者外不需要保护接地:1、在木质、沥青等不良导电地面,无裸露接地导体的干燥的房间内,交流额定电压380V级以下、直流额定电压220V及以下电气设备外壳,且维修人员不可能同时触及接地物件时;但当有可能同时触及上述电气设备外壳和以接地的其它物体时,则仍应接地;2、在非爆炸危险区域的干燥场所内,交流额定电压50V及以下、支流额定电压120V及以下的电器外壳;3、安装在各种配电及控制屏台和配电装置上的电器测量仪表、继电器和其他低压电器的外壳,以及当绝缘损坏时也不会在支持物上引起危险电压的安装绝缘体的小金属底座等;4、非爆炸危险区域内与已接地构架有良好电器接触的设备,如穿墙套管等(但应保证设备底座与金属框架接触良好);5、额定电压220V级以下的蓄电池室内的金属支架;66 6、非爆炸危险区域内与已接地的机器设备底座之间有良好电器接触的电动机和电器的外壳;7、有自备发电站和工业企业区域内引向非易燃易爆场所的铁路轨道;8、不要求防止大气过电压的架空线路的木质电杆或露天变电所的木质架构上没有金属接地包皮的电缆和没有接地的绝缘导体,安装在架构上的各种形式绝缘子、拉线、支架和照明灯具的附件;9、双重绝缘的电气设备外壳;10、金属卡件、紧固件,穿越墙壁及楼板的电线、电缆的金属保护管和其他类似零件,以及沿墙壁、楼板及其他构架敷设缆线所用的面积在100㎡及其以下的电缆引线盒。三、接地电阻的确定保护接地的原理是限制漏电设备外壳对地电压在安全限值以内,从而使流过人体的故障电流限制在安全范围内。低压设备接地电阻。在380V不接地低压系统中,单相接地电流很小,为限制设备漏电时外壳对地电压不超过安全范围,一般要求保护接地电阻≤4Ω。当配电变压器或发电机的容量不超过100KVA时,由于配电网分布范围很小,单向故障接地的电流更小,因此可以放宽对地电阻的要求,≤10Ω即可。我们施工中,对接地电阻都有要求,经常遇到的接地电阻≤4Ω、≤10Ω、≤30Ω等。66 第三节TT系统1、TT系统的原理我国绝大部分企业的低压配电网都采用星形连接的中性点直接接地的三相四线制电网。此种电网具有以下优点:可以提供线电压和相电压,便于动力和照明由同一台变压器供电;具有良好的过电压防护性能,一相故障接地时单相电击的危险性小,接地故障容易检测。低压中性点的接地通常叫做工作接地,中性点引出的导线叫中性线。由于中性线是通过工作接地与零电位大地连在一起的,因而中性线也叫零线。这种配电网的额定供电电压为230/400V,额定用电电压为220/380V。在这种低压中性点直接接地配电网中,如果电气设备金属外壳未采取任何措施,当设备外壳故障带电发生单相电击时,人体承受的电压接近相电压。也就是说在接地的配电网中发生单相电击时,人受到的危险性更大。2、TT系统的应用根据它的原理,一般情况用于低压共用用户,即用于为装备配电变压器从外面引进低压电源的小型用户。采用TT系统时,被保护设备的所有外露导电部部分均应同接地体的保护导体连接起来。采用TT系统时,当设备发生单相碰壳故障时,接地电流并不大,往往不能使保护装置动作,这将导致线路长期带故障运行;当TT系统中的用电设备只是由于绝缘不良引起漏电时,因漏电电流往往不大(仅为毫安级),不可能是线路的保护装置动作,这也导致漏电设备66 的外壳长期带电,增加了人身触电的危险。因此,TT系统必须加装剩余电流动作保护器,方能成为较为完善的保护系统。目前,TT系统广泛用于城镇、农村居民区、工业企业和公用变压器供电的民用建筑中。第四节TN系统在变压器或发电机中性点直接接地的380/220V三相四线低压电网中,将正常运行时不带电的用电设备的金属外壳经公共的保护线与电源的中性点直接电气连接,即过去所称的三相四线制供电系统中的保护接零。TN系统即保护接零系统。一、TN系统的安全原理及类别1、TN系统的安全原理。在中性点接地的三相四线制配电网中,当电气设备发生单相碰壳时,故障电流经设备外壳形成相线对对保护线的单相短路。这将产生较大的短路电流,令线路上的保护装置立即动作,将故障部分迅速切除,从而保证人身安全和其他设备或线路的正常运行。接零的保护作用不是有单独接零来实现的,而是要与其他线路保护装置配合使用才能完成。在三相四线制配电网中要区分开工作零线和保护零线。工作零线即中性线,用N表示;保护零线及保护导体,用PE表示。如果一根线既是工作零线又是保护零线,则用PEN表示。TN系统的电源中性点直接接地,并由中性线引出。按其保护线形式,TN系统又分为:TN-C系统、TN-S系统和TN-C-S系统等三种。66 2、TN系统的类别。A、TN-C系统(三相四线制)B、TN-S系统(三相五线制)C、TN-C-S系统(三相四线制与三相五线制混合系统)在TN-C系统、TN-S系统和TN-C-S系统中,为确保PE线或PEN线安全可靠,除在电源中性点进行工作接地外,对PE线和PEN线还必须进行必要的重复接地。PE线和PEN线上不允许装设熔断器和开关。在同一供电系统中,不能同时采用TT系统和TN系统保护。二、保护接零的应用范围在电力系统中,由于电气装置绝缘老化、磨损或被电压击穿对那个原因,都会使原来不带电的部分(如金属底座、金属外壳、金属框架等)带电,或者使原来带低压电的部分带上高压电,这些意外的不正常带带电将会引起电气设备损坏和人身触电伤亡事故。为了避免这类事故的发生,通常采取保护接地和保护接零的防护措施。1、保护接地的作用及其局限性。在电源中性点不接地的系统中,如果电气设备金属外壳不接地,当设备带电部分某处绝缘损坏碰壳时,外壳就会带电,其电位与设备带电部分的电位相同。由于线路与大地之间存在电容,或者线路某处绝缘不好,当人体触及带电的设备外壳时,接地电流将会全部流经人体,显然这是十分危险的。采取保护接地后,接地电流将同时沿着接地体与人体两条途径流过。因为人体电阻比保护接地电阻大得多,所以流经人体的电流就很66 小,绝大部分电流从接地体流过,从而可以避免或减轻触电的伤害。从电压角度来说,采取保护接地后,故障情况下带电金属外壳的对地电压等于接地电流与接地电阻的乘积,其数值比相电压要小得多。接地电阻越小,外壳对低电压越低。当人体触及带电外壳时,人体承受的电压,即接触电压最大为外壳对地电压(人体离接地体20m以外),一般均小于外壳对地电压。从以上分析得知,保护接地是通过限制带电外壳对地电压(控制接地电阻的大小)或减小通过人体的电流来达到保障人身安全的目的。在电源中性点直接接地的系统中,保护接地有一定的局限性。这是因为在该系统中,当设备外壳发生碰壳故障时,便形成单相接地短路,短路电流流经相线和保护接地、电源中性点接地装置。如果接地短路电流不能使熔丝可靠熔断或自动开关可靠跳闸时,漏电设备金属外壳上就会长期带电,也是很危险的。2、保护接零的作用及应用范围。由于保护接地有一定的局限性,所以就采用保护接零。即将电气设备正常情况下不带电的金属部分用金属导体与系统的零线连接起来,当设备绝缘损坏碰壳时,就形成单相金属性短路,短路电流流经相线---零线回路,而不经过电源中性点接地装置,从而产生足够大的短路电流,使过流保护装置迅速动作,切断漏电设备的电源,以保证人身安全。其保安效果比保护接地好。保护接零适用于电源中性点直接接地的三相四线制低压系统。在系统中,凡由于绝缘损坏或其他原因而可能呈现危险电压的金属部分,除另有规定外都应接零。应接零和不必接零的设备或部位与保护接地66 相同。凡是有单独配电变压器供电的厂矿企业,应采取保护接零方式。3、对保护零线的要求。A、保护零线应单独敷设,并在首、末端和中间处作不少于3处的重复接地,每处接地电阻值不大于10Ω;B、保护零线仅作保护接零之用,不得与工作零线混用;C、保护零线上不得装有控制开关和熔断器;D、保护零线应为具有绿/黄色标志的绝缘线;E、保护零线截面积应不小于工作零线截面。架空敷设时,采用绝缘铜线,截面积应不小于10㎜2,采用绝缘铝线时,截面积不应小于16㎜2;电气设备的保护零线应为截面积不小于2·5㎜2的多股绝缘铜线。4、采用保护接零应注意的几个问题。保护接零能有效的防治触电事故。但在具体实施过程中,如果稍有疏忽大意,仍会导致触电。A、严防零线断线。在接零系统中,当零线断开时,接零设备外壳就会呈现危险的对地电压。采取重复接地后,设备外壳对地电压虽有所降低,但仍是危险的。所以一定要确保保护零线的施工机检修质量,零线的连接必须牢靠,零线的截面积应符合规定要求。为了严防零线断开,零线上不允许单独装设开光或熔断器。若采用自动开关,只有当过流脱扣器动作后能同时切断相线时,才允许在零线上装设过流脱扣器。在同一台配电变压器供电的低压电网中,不允许保护接零与保护接地混合使用。必须把系统内所有电器设备的外壳都与零线连接起来。,构成一个零线网络,才能确保人身安全。66 B、严防电源中性点接地线断开。在保护接零系统中,若电源中性点接地线断开,当系统中任何一处发生接地或设备碰壳时,都会使所有接零设备外壳呈现接近于相电压低对地电压,这是十分危险的。因此,在日常工作中要认真做好巡查视检查,发现中性点接地线断开或接触不良时,应及时进行处理。C、重复接地。保护接零系统零线应装设足够的重复接地。三、接地与接零的实际运用在电气技术中,接地和接零是否合理,不仅影响电力系统的正常运行,而且还关系到人身安全。因此正确选择接地和接零的方式及其安装方法,是非常重要的任务。在不同的设备和环境里,对于接地和接零均有不同的要求和具体措施。其作用一是为了安全,避免因电气设备绝缘损坏时而遭受触电危险以及防止雷击,如电器设备的保护接地、保护接零、重复接地、静电接地和防雷接地等;另一个作用是为了保证电器设备的正常运行,如电力系统中的工作接地和无线电接收设备的静电屏蔽接地。1、中性点不接地工作制(IT系统)在中性点不接地工作制中,系统的中性点与低绝缘,其优点是当发生单相接地时,还能正常运行。不接地系统事实上是电容接地,尤其是当线路比较长时,由于电容电流较大,就失去了这个优点。当线路太短时,接地事故电流又不能使继电器选择性动作,容易造成检查和隔离事故线路的困难,对于维护及运行都不方便。同时,当发生单相短路时,过电压有可能达到相电压的3倍,因此,变压器等电器设66 备的绝缘水平都要根据这个情况来考虑,投资费用高,同时对于系统的稳定性也有影响。在IT系统中,只能用保护接地来进行安全保护,IT系统包括交流不接地电网和直流不接地电网,也包括低压不接地电网和高压不接地电网等。在这类电网中,凡是由于绝缘破坏或其他原因而可能出现危险电压的金属部分,除另有规定者外,均应实行保护接地。2、中性点直接接地工作制(TN系统)TN系统是目前普遍采用的一种系统,采用中性点直接接地工作制,可以消除接地继电器不能准确动作造成过电压的危险;同时由于在这种工作制的系统内,相间电压偎中性点接地所固定,基本不会增加。所以有关的电气设备只要按相电压考虑,绝缘要求较低,价格也比较便宜,而且,不需要另外的接地设备,总的投资比较低廉。在直接接地系统中,由于短路电流很大,在有些情况下,单相短路电流甚至还要超过三相短路电流,因此要选择断路容量较大的开关设备。当单相短路电流过大时,正序电压降低很多,以致使系统不稳定,而且对电信线路也有很强烈的干扰。实际上,在中性点直接接地的低压电力系统中,即使电气设备实行保护接地,也不能保证安全,其原因如下:当电气设备发生接地短路时(中性点接地电阻和电气设备接地电阻均按4Ω考虑,电压为380/220V),其短路电流为27·5A,为了保证保护设备可靠动作,接地电流应该不小于自动开关整定电流的1·25倍或熔断器电流的3倍。因此,短路电流仅能保证断开整定电流不超过27·5/1·25,即22A66 的自动开关。或熔断额定电流不超过27·5/3,即9·2A的熔断器。如果电器设备稍大,保护设备的额定值大于上述参数时,保护设备可能不动作,此时,在设备外壳上将长期存在着对地电压。3、接地和接零的同时应用A、同时采用两种保护措施带来的危害在中性点直接接地系统中(TN系统),有些电工在维修或抢修后,把用电设备的保护改为就近接地,有时因为是临时使用的设备,在更换用电设备时导线就少穿一根,由于采用保护接零系统,因而就不能再采取保护接地。在同一供电系统中,如果一部分电气设备实行保护接地,另一部分电气设备实行保护接零,则当某台接地设备的某相碰壳对地短路,而该设备的容量较大,熔体的熔断电流也较大时,碰壳所产生的短路电流将不足以使熔断器熔断,因此电源也不能切断。此时接地短路电流产生的压降将使电网中性线的电压升高到一定值,从而所有接零电气设备的外壳均带有该省高的电压。在这种系统,如果零线断,除了失去接零保护作用以及系统不平衡时出现三相电压畸变外,并且系统中的单相设备也会使断零线带上危险电压,此时触电的危险性更大。因此,严禁同一系统中保护接地和保护接零并存。在保护接零系统中,当用电设备容量较大而又远离电源端时,必须对零线加装重复接地,这样当发生单相碰壳故障时可增大短路电流,加速熔断器的熔断。重复接地还可以避免因零线界面积过小,接触不良造成的中性点偏移。保护接零重复接地电阻不应大于100Ω。B、TN系统的几种形式66 TN系统除了上述的方式外,还有TN-C系统。这是TN系统中应用最广泛的系统,即三相四线制中性点直接接地,整个系统的中性线与保护线合一的系统。当把工作中性线N和保护零线PE合为一体成为PEN线时,就构成了TN-C系统。目前,在工业中大型设备,如机床、船舶、起重等行业,推荐使用TN-S系统,在此系统中,保护地线与中性线是分开的,在电气设备内部也是严格分开的,这样就更加保护了人身安全和设备的正常工作。四、重复接地运行经验表明,在接零系统中,零线仅在电源处接地是不够安全的。为此,零线还需要在低压架空线路的干线和分支的终端进行接地;在电缆或架空线路引入车间或大型建筑物处,也要进行接地(距接地点不超过50m者除外);或在屋内将零线与配电屏、控制屏的接地装置连接,这种接地叫重复接地。1、重复接地的目的。采用重复接地的目的是:a、当电气设备发生接地短路时,可以降低零线的对地电压;b、当零线断线时,可以继续使零线保持接地状态,减轻了触电的危害。在没有采用重复接地的情况下,当零线断现时,在接地点后面的设备只要有一台发生接地短路,其他设备外壳的对地电压都接近于相电压。如果短路点距离电源较远,相线---零线回路阻抗较大,短路电流较小时,则过流保护装置不动作。在无重复接地的情况下,零线断线且在断线处后面任一电器设备发生碰壳短路时,会使断线处后面的接零设备外壳对地电压66 均接近于相电压(断线处前面接零设备外壳对地电压近似于零),这是很危险的。保护装置不能迅速动作,故障段的电源不能及时切除,就会使设备外壳长期带电。此外,由于零线截面一般都比相线截面小,也就是说零线阻抗要比相线阻抗大,所以零线上的压降要比相线上的压降大,一般都要大于110V(当相电压为220V时),对人体来说仍然是很危险的。采取重复接地后,重复接地和电源中性点工作接地构成零线的并联之路,从而使相线---零线回路的阻抗减小,短路电流增大,使过流保护装置迅速动作。由于短路电流的增大,变压器低压绕组相线上的电压相应增加,从而使零线上的压降减小,设备外壳对地电压进一步减小,触电危险程度大为减小。当采用重复接地后,接地零线断线点后面的设备外壳上的对地电压可以大大降低,其值决定于变压器中性点接地电阻和重复接地电阻的大小。如果是多处重复接地(并联),则接地电阻值很低,设备外壳的对地电压也就很小,从而大大减轻了人身触电的危险。尽管如此,为了确保安全,还是应在施工时坚持保证质量,在运行中加强维护,杜绝发生零线断线现象。在接零系统中,即使没有设备漏电,而当3相负载不平衡时,零线上就有电流,从而零线上就有压降,他与零线电流和零线阻抗成正比。而零线上的电压降就是接零设备外壳的对地电压。在无重复接地66 时,当低压线路过长,零线阻抗较大,3相负载严重不平衡时,即使零线没有断线,设备也没有漏电的情况下,人体触及设备外壳时,也会有麻木的感觉。采取重复接地后,麻木现象将会减轻或消除。从以上分析可知,在接零系统中,必须采取重复接地。重复接地电阻不应大于10Ω,当配电变压器容量不大于100KVA,重复接地不少于3处时,其接地电阻可不大于30Ω。零线的重复接地应充分利用自然接地体(直流系统除外)。1、重复接地的注意事项在低压配电系统中,重复接地的问题应明确是对N线重复接地还是对PE线进性重复接地,在以往的设计施工实践中,不够明确。现在就有关问题进行分析,屹立在实践中正确应用。对于TN-S系统,重复接地就是对PE线的重复接地,其作用如下:A、如不进行重复接地,当PE线断线时,系统处于既不接零也不接地无保护状态。而对其进行重复接地后,当PE线正常时,系统处于接零保护状态;当PE线断线时,如果断线处在重复接地前侧,系统则处在接地保护状态。进行了重复接地的TN-S系统具有一个双重保护功能,即PE断线后由TN-S转变成TT系统的保护方式(PE断线在重复接地前侧)。B、当相线断线与大地发生短路时,由于故障电流的存在造成了PE线电位的升高,当断线点与大地间电阻较小时,PE线的电位很可能远远超过安全电压。这种危险电压沿着PE线传至各用电设备外壳乃至危及人身安全。而进行重复接地66 以后,由于重复接地电阻与电源工作接地电阻并联后的等效电阻小于电源工作接地电阻,使得相线断线接地处的电阻分担的电压增加,从而有效降低PE线对地电压,减少触电危险。C、PE线的重复接地可以降低当相线碰壳短路时的设备外壳对地的电压。五、工作接地工作接地就是将变压器的中性点接地。其主要作用是系统电位的稳定性,即减轻低压系统由于一相接地,高低压短路等原因所产生过电压的危险性,并能防止绝缘击穿。其次,由于接地配电网中单相接地故障电流可达到数安乃至几十安,故障容易被检测,故障点也比较容易确定。当配电网一相故障接地时,如果没有工作接地,另两相对地电压将上升到线电压。中性线及所有接种性线的电气设备外露导电部分都成了十分危险的带电体;同时,未接地的两相负载承受的电压升高,单相触电的危险性大大增加。而且,由于接地电流不大,这种危险性可能持续下去。因此,这种配电网是不能采用的。工作接地电阻不能太大。我国规范规定,一般情况下要求≤4Ω;在高土壤电阻率地区,工作电阻允许放宽到10Ω。六、对接地电阻的要求1、独立的防雷保护接地电阻应小于等于10欧;2、独立的安全保护接地电阻应小于等于4欧;3、独立的交流工作接地电阻应小于等于4欧;66 4、独立的直流工作接地电阻应小于等于4欧;5、防静电接地电阻一般要求小于等于100欧第六章电气线路选择与敷设一、对爆炸危险环境内电气线路的一般规定在危险区域使用的电力电缆或导线,除遵守一般安全要求外,还应符合防火防爆要求。在火灾爆炸危险区域使用铝导线时,其接头和封端应采用压接或钎焊,当与电气设备(照明灯具除外)连接时,应采用铜铝过渡接头。在火灾爆炸危险区域使用的绝缘导线和电缆,其额定电压不得低于电网的额定电压,且不能低于500V,电缆线路不应有中间接头。在爆炸危险区域应采用铠装电缆,应有足够的机械强度。在架空桥架上敷设时应采用阻燃电缆。电缆配线技术要求列于表一,供参考。表一爆炸危险环境电缆和绝缘导线线芯最小截面爆炸危险环境线芯最小截面积/㎜2铜铝电力控制照明电力控制照明1区2·52·52·5×××2区1·51·51·54×2·510区2·52·52·5×××11区1·51·51·52·52·52·566 电气线路应在爆炸危险较小的环境敷设。如果可燃物质比空气密度大,电气线路应敷设在较高处,架空时应采用电缆桥架,电缆沟敷设时沟内应充砂,并应由排水设施;如果可燃物质比空气轻,电气线路应在低处或电缆沟敷设。敷设电气线路的沟道、电缆线钢管,再穿过不同区域之间的墙或楼板处的孔洞时,应采用非燃烧材料严密堵塞。敷设电气线路时,宜避开可能受到机械损伤、振动、腐蚀的地方以及热源附近,不能避开时应采取预防措施。严禁采用绝缘导线明敷设。装置内的电缆沟,应有防止可燃气体积聚或含有可燃液体污水进入沟内的措施。电缆沟通入变电室、控制室的墙洞处,应严格密封。电气线路的敷设方式、路径应符合设计规定,当设计无明确规定时,应符合下列要求:1、电气线路应在爆炸危险性较小的环境或远离释放源的地方敷设。2、当易燃物质比空气重时,电气线路应在较高处敷设;当易燃物质比空气轻时,电气线路宜在较低处或电缆沟敷设。3、当电气线路沿输送可燃气体或易燃液体的管道敷设时,管道内的易燃物质比空气重时,电气线路设在管道的上方;管道内的易燃物质比空气轻时,电气线路应敷设在管道的正下方两侧。4、敷设电气线路时宜避开可能受到机械损伤、振动、腐蚀以及可能受热的地方;当不能避开时,应采取预防措施。5、爆炸危险环境内采用的低压电缆和绝缘导线,其额定电压必须高于线路的工作电压,且不得低于500V,绝缘导线必须敷设于钢管内。66 6、电气线路使用的接线盒、分线盒、或接头、隔离密封件等连接件的选型,应符合现行国家标准GB50058--92《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定。7、导线或电缆的连接,应采用有防松措施的螺栓固定,或压接、钎接、熔焊,但不得绕接。铝芯与电器设备的连接,应有可靠的铜—吕过渡接头等措施。8、爆炸危险环境除本质安全电路外,采用的电缆或绝缘导线,其铜铝线芯最小截面积应符合表一的规定。9、10KV及以下架空线路严禁跨越爆炸性气体环境;架空线路与爆炸性气体环境的水平距离,不应小于杆高的1·5倍。当水平距离小于规定而无法躲开的特殊情况下,必须采取有效堵塞保护措施。二、爆炸危险环境内的电缆线路电缆线路在爆炸危险环境内,电缆之间不应直接连接。在非正常情况下,必须在相应的防爆接线盒或分线盒内连接或分路。电缆线路穿过不同危险区域或界壁时,必须采用下列隔离密封措施:1、在两级区域交界处的电缆沟内,应采取充砂、填阻火材料或加设防火隔墙。2、电缆通过与相邻区域共用的隔墙、楼板、地面及易受机械损伤处,均应加以保护,留下的孔洞,应堵塞严密。3、保护管两端的管口处,应用非燃性纤维将电缆周围堵塞严密,再填塞密封胶泥,密封胶泥填塞深度不得小于管子内经,且不得小于40㎜。66 防爆电气设备、接线盒的进线口、引入电缆后的密封应符合下列要求:1、当电缆外护套必须穿过弹性密封圈或密封填料时,必须被弹性密封圈挤紧或被密封填料封固。2、外经等于或大于20㎜的电缆,在隔离密封处组装防止电缆拔脱的组件时,应在电缆被拧紧或封固后,再拧紧固定电缆的螺栓。3、电缆引入装置或设备进线口的密封,应符合下列要求:A、装置内的弹性密封圈的一个孔,应密封一根电缆;B、被密封的电缆截面,应近似圆形;C、弹性密封圈及金属垫,应与电缆的外径匹配;其密封圈内经与电缆外经允许差值±1㎜;D、弹性密封圈压紧后,应能将电缆沿圆周均匀地挤紧;4、有电缆头腔或密封盒的电气设备进线口,电缆引入后应浇灌固化的密封填料,填料深度不应小于引入口径的1·5倍,且不小于40㎜。5、电缆与电气设备连接时,应选用与电缆外经相适应的引入装置,当选用的电气设备的引入装置与电缆的外径不相适应时,应采用过渡连接方式,电缆与过渡方式必须在相应的防爆接线盒内连接。电缆配线引入防爆电动机需挠性连接时,应采用挠性连接管,其与防爆电动机接线盒之间,应按防爆要求加以配合,不同的使用环境条件应采用不同材质的挠性连接管。电缆采用金属密封环式引入时,66 贯穿引入装置的电缆表面应清洁干燥;对涂有防腐层的,应清除干净后再敷设。在室外和易进水的地方,与设备引入装置连接的电缆保护管的管口,应严密封堵。三、爆炸危险环境内的钢管配线配线钢管,应采用低压流体输送用镀锌焊接钢管。钢管与钢管、钢管与电气设备、钢管与钢管附件之间的连接,应采用螺纹连接,不得用套管焊接,并应符合下列要求:1、螺纹加工应光滑、完整、无腐蚀,在螺纹上应涂以电力复合脂或导电性防锈脂。不得在螺纹上缠麻或绝缘胶带及涂其他油漆。2、在爆炸性气体环境1区和2区时,螺纹有效啮合扣数:管径为25㎜级以下的钢管不应少于5扣;管径为32㎜及其以上的钢管不应少于6扣。3、在爆炸性气体1区或2区与隔爆型设备连接时,螺纹连接处应有锁紧螺母。4、在爆炸性粉尘环境10区和11区,螺纹有效啮合扣数不应少于5扣。5、外露丝扣不宜过长。6、除设计有特殊规定外,连接处可不焊接金属跨接线。电气管路之间不得采用倒扣连接;当连接有困难时,应采用防暴活接头,其接合面应密贴。在爆炸性气体环境1区、2区和爆炸性粉尘环境10区的钢管配线,在下列各处应装设不同形式的隔离密封件:1、电气设备无密封装置的进线口。66 2、通过与其它任何场所相邻的隔墙时,应在隔墙的任何一侧装设横向式隔离密封件。3、管路通过楼板或地面引入其他场所时,均应在楼板或地面的上方装设纵向式密封件。4、管径为50㎜及其以上的管路在距引入的接线箱450㎜以内及每距15m处,应设一隔离密封件。5、易积结冷凝水的管路,应在其垂直段的下方装设排水式隔离密封件,排水口应置于下方。隔离密封件的制作,应符合下列要求:1、隔离密封件的内壁应无锈蚀、灰尘、油渍。2、导线在密封件内不得有接头,且导线之间及与密封件壁之间的距离应均匀。3、管路通过墙、楼板或地面时,密封件与墙面、楼板或地面的距离不应超过300㎜,且此段管路中不得有接头,并应将孔洞堵塞严密。4、密封件内必须填充水凝性粉剂密封填料。5、粉剂密封填料的包装必须密封。密封填料的配置应符合产品的技术规定,浇灌时间严禁超过其初凝时间,并应一次灌足。凝固后其表面应无龟裂。排水式隔离密封件填充后的表面应光滑,可自行排水。钢管配线应在下列各处装设防爆挠性连接管:1、电机的进线口。66 2、钢管与电气设备直接连接有困难处。3、管路通过建筑物的伸缩缝、沉降缝处。防爆挠性管应无裂纹、孔洞、机械损伤、变形缺陷,安装时应符合下列要求:1、在不同的使用条件下,应采用相应的材质的挠性管。2、弯曲半径不应小于外径的5倍。电气设备、接线盒和端子箱上多余的孔,应采用丝堵堵塞严密。当孔内垫有弹性密封圈时,则弹性密封圈的外侧应设钢质堵板,其厚度不应小于2㎜,钢质堵板应经压盘或螺母压紧。四、本质安全型电气设备及其关联电气设备的线路本质安全型电气设备(在正常运行或标准试验条件下所产生的火花或热效应均不能点燃爆炸性混合物)配线过程中的导线、钢管、电缆的型号、规格以及配线方式、线路走向和标高,与关联电气设备的连接线等,除必须按设计要求施工外,尚应符合产品及技术文件的有关规定。本质安全电路关联电路的施工,应符合下列要求:1、本质安全电路与关联电路不得共用同一电缆或钢管;本质安全电路或关联电路,严禁与其它电路共用同一电缆或钢管。2、两个及以上的本质安全电路,除电缆线芯分别屏蔽或采用屏蔽导线者外,不应共用同一电缆或钢管。3、配电盘内本质安全电路与关联电路或其他电路的端子之间的距离,不应小于50㎜,当距离不满足要求时,应采用高于端子的绝66 缘隔板或接地的金属隔板隔离;本质安全电路、关联电路的端子排应采用绝缘的防护罩;本质安全电路、关联电路、其他电路的盘内配线应分别绑扎固定。4、所有需要隔离密封的地方,应按规定隔离密封。5、本质安全电路及关联电路配线中的电缆、钢管、端子板,均应由蓝色的标志。6、本质安全电路本身除设计有特殊要求外,不应接地。电缆屏蔽层,应在非爆炸危险环境进行一点接地。7、本质安全电路与关联电路采用非铠装电缆和无屏蔽层的电缆时,应采用镀锌钢管加以保护。在非爆炸危险环境中与爆炸危险环境有直接连接的本质安全电路及关联电路的施工应符合以上的规定。五、电缆输电线路的安全运行1敷设电缆过程中对其弯曲半径的规定。施工过程中,如果过度弯曲电缆,就会损伤其绝缘、线芯和外部包装皮等,因此,规定电缆的弯曲半径不得小于其直径的6—25倍,具体应根据说明书和地区标准确定,无说明时,铅包铠装电缆或塑料铠装的电力电缆,弯曲半径均为电缆外径的10倍,无铠装时为外径的6倍。2、电缆穿管保护。为保证电缆在运行中不受外力损伤,在下列情况下应将电缆穿入具有一定强度的管内或采取其他保护措施:A、电缆引出引入建筑物、沟道、楼板时;B、电缆引入引出地面时;C、电缆与管道沟道交叉时;66 D、电缆通过其他可能受到机械损伤等地段时;电缆保护管的内经一般不应小于下列值:保护管长度在30m以内时,管子内经不小于电缆外径的1·5倍;保护管长度在大于30m时,管子内经不应小于电缆外径的2·5倍。3、电缆线路设置标志牌的规定。制作标志牌要规格统一,著明线路编号、电缆型号、芯数、截面和电压,起讫点和安装日期。66

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