內(nèi)燃防爆叉車作為爆炸性危險場所裝卸、堆碼和搬運貨物的重要作業(yè)設(shè)備，相比較于蓄電池防爆叉車，其具有強勁的動力性能，連續(xù)工作能力強，運行速度快，爬坡能力強等優(yōu)點。特別適合在一些要求運輸距離長，道路坡度大的爆炸性危險場所使用。但是，同樣的相比較于蓄電池防爆叉車，內(nèi)燃防爆叉車在防爆設(shè)計上的要求更加苛刻。蓄電池防爆叉車以蓄電池為動力源，在正常使用過程中，不容易產(chǎn)生明火，并且溫升也是相對緩慢。而內(nèi)燃防爆叉車以內(nèi)燃機為動力，依靠燃料燃燒做功產(chǎn)生動力，在正常使用過程中發(fā)動機缸體內(nèi)產(chǎn)生爆炸燃燒，并且燃燒后會產(chǎn)生高溫。因此，在內(nèi)燃防爆叉車的防爆設(shè)計中，解決內(nèi)燃機的防爆設(shè)計至關(guān)重要。下面就以柴油發(fā)動機為動力的內(nèi)燃防爆叉車的防爆設(shè)計進行分析論述。 一、內(nèi)燃防爆叉車的防爆設(shè)計應(yīng)與叉車的整機性能相輔相成。 目前國內(nèi)內(nèi)燃防爆叉車主要有兩種類型：一是整機設(shè)計制造，二是在普通內(nèi)燃叉車上進行防爆改裝，而且由于設(shè)計理念的不同，其技術(shù)性能也存在較大差異。但是不管是哪種類型的內(nèi)燃防爆叉車，最終都是為了滿足客戶需求，實現(xiàn)在爆炸性危險場所內(nèi)的搬運、裝卸和堆碼功能。因此，叉車本身技術(shù)性能差，即使有好的防爆設(shè)計也沒用，因為整機性能達(dá)不到要求；或者叉車本身性能好，但經(jīng)過防爆改裝后造成整機性能的下降。這些都是不可取的。正是上述原因要求我們要確立內(nèi)燃防爆叉車的整體性設(shè)計理念，把好的叉車設(shè)計和先進的防爆設(shè)計結(jié)合為一體，才能制造出整體性能優(yōu)越的產(chǎn)品，這是一個相輔相成的關(guān)系。對內(nèi)燃防爆叉車的設(shè)計性能要求要高于普通內(nèi)燃叉車設(shè)計性能要求。 二、柴油發(fā)動機的防爆設(shè)計 柴油發(fā)動機的防爆設(shè)計是內(nèi)燃防爆叉車防爆設(shè)計中的核心。柴油發(fā)動機的防爆設(shè)計的關(guān)鍵要解決以下幾個方面的問題。 a. 柴油機進氣管直接通向柴油機燃燒室，燃燒時的火焰可能經(jīng)過進氣系統(tǒng)高速回流至周圍大氣。 b. 柴油機排氣系統(tǒng)有火焰和火花排放。 c. 即使切斷燃油供給，柴油機因吸入可燃性物質(zhì)仍可能繼續(xù)運轉(zhuǎn)，甚至超速失控。 d. 柴油機運轉(zhuǎn)時高達(dá)300～500℃的排氣系統(tǒng)表面溫度以及其他部件的表面溫度已經(jīng)超過了許多可燃性物質(zhì)的引燃溫度。 e. 柴油機的啟動電機和發(fā)電機也可能成為引燃源。 根據(jù)GB 20800.1-2006《爆炸性環(huán)境用往復(fù)式內(nèi)燃機防爆技術(shù)通則 第1部分：可燃性氣體和蒸汽環(huán)境用Ⅱ類內(nèi)燃機》標(biāo)準(zhǔn)的要求，為了解決柴油發(fā)動機燃燒室的火焰回流以及排氣中的火花和火焰，必須在發(fā)動機進氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)中設(shè)置阻火器。發(fā)動機設(shè)置了阻火器以后就好比一個戴了口罩在跑步，渾身使不出勁，并且跑不快。同樣，發(fā)動機會造成進排氣不通暢，輸出扭矩下降，影響發(fā)動機做功。那樣會造成惡性循環(huán)，不但防爆性能會受到影響，對整機也會造成嚴(yán)重?fù)p害。而發(fā)動機在使用中不能達(dá)到正常的做功狀態(tài)，那么發(fā)動機燃燒就不充分，容易造成排氣阻火器阻塞，尾氣排放超標(biāo)，發(fā)動機輸出扭矩不足，發(fā)動機溫升高等。在使用時，可能經(jīng)常會出現(xiàn)整機最高溫度達(dá)到允許極限而停機。長此以往，不但叉車不能正常使用，而且對整機損傷很大，并且這種情況會越來越嚴(yán)重，最終導(dǎo)致發(fā)動機損壞甚至報廢。因此，阻火器的設(shè)計必須保證其通氣量高于發(fā)動機最大排量。其次，根據(jù)GB 20800.1-2006標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，阻火器必須能保證，發(fā)動機進氣歧管或排氣歧管內(nèi)發(fā)生爆炸時，爆炸不能傳導(dǎo)到外部環(huán)境中。因而，阻火器不能采用消防上使用的只能阻止火焰通過，而不能阻止爆炸的阻火器。并且不管是使用于1區(qū)危險場所還是2區(qū)危險場所，阻火器的要求都是一樣的。 發(fā)動機的溫度控制在發(fā)動機防爆設(shè)計中至關(guān)重要，發(fā)動機缸體內(nèi)燃燒爆炸產(chǎn)生的高溫，及排出的溫度高達(dá)300～500℃的尾氣，都是高溫危險源。因此，必須在發(fā)動機機體、排氣出口處設(shè)置冷卻系統(tǒng)，將發(fā)動機排氣溫度下降至設(shè)計的溫度范圍內(nèi)。冷卻系統(tǒng)的設(shè)計必須保障其可靠的降溫效果，不能采用隔熱措施來降低表面溫度。 三、整機電氣系統(tǒng)的要求 防爆叉車的電氣系統(tǒng)的布置必須是雙極制，即叉車電氣連接必須單獨形成回路，不能用車體作為負(fù)極使用，電氣回路與車體為絕緣。并且，防爆叉車的電氣連接接點都必須在防爆箱內(nèi)，不能用防水接插件或一般的接插件進行電氣連接。利用先進的電子傳感控制技術(shù)，在電氣系統(tǒng)中至少應(yīng)設(shè)置冷卻液超溫報警、排氣超溫報警、發(fā)動機機體超溫報警、機油壓力低壓報警、自動停機控制系統(tǒng)等智能傳感控制系統(tǒng)。對防爆叉車整機進行主動防護控制。 四、防爆電氣部件的防爆設(shè)計要合理 防爆叉車整機所用的所有防爆電氣部件都必須為防爆型。防爆形式可以為隔爆型＂d＂、增安型＂e＂、本安型＂i＂、澆封型＂m＂和特殊型＂s＂等。很多人在防爆設(shè)計中存在一個誤區(qū)，認(rèn)為隔爆型的防爆形式是最安全可靠的，所以在對電氣部件進行防爆設(shè)計時，一味采用隔爆型的防爆設(shè)計，從而導(dǎo)致電氣部件的體積很大，很笨重，在整車車體內(nèi)無法布置，必須外置，影響整機穩(wěn)定能和美觀性。其實，在防爆設(shè)計中，任何的防爆型式，只要符合防爆性能要求，都能起到同樣的效果，我們需要根據(jù)不同的防爆部件采用合理的防爆型式。比如說，接線箱可以設(shè)計成隔爆型或增安型，但一般情況下，設(shè)計成增安型其體積和重量相比于設(shè)計成隔爆型都會大大降低。 五、注重非電氣部件的防爆設(shè)計 很多人認(rèn)為，防爆設(shè)計中關(guān)鍵的電氣部件需要進行防爆處理，非電氣部件一般不會產(chǎn)生危險，不用進行防爆處理。但是，在實踐的防爆設(shè)計中，非電氣部件的防爆設(shè)計同樣重要。金屬部件摩擦或碰撞容易產(chǎn)生火花；塑料部件與空氣摩擦容易產(chǎn)生靜電，并形成靜電電??；高速旋轉(zhuǎn)部件如果沒有進行防護，遇到其他物品觸碰時，會產(chǎn)生火花。比如，發(fā)動機飛輪和變速箱連接后，在變速箱上會開一個工藝窗，用來緊固變速箱和飛輪之間的螺栓。該窗口必須進行封閉，發(fā)動機飛輪在高速旋轉(zhuǎn)時，一旦有異物進入，會產(chǎn)生火花，從而引起爆炸危險。另外，比如貨叉，為了避免貨叉與地面或貨物碰撞引起火花，貨叉表面必須包覆不銹鋼，銅或橡膠等。還有在油漆的選用上，油漆不得含有鎂、鋁等輕金屬粉末。因為這些輕金屬粉末容易與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，從而出現(xiàn)危險。內(nèi)燃叉車一般速度都比較快，車體與空氣摩擦產(chǎn)生的靜電不能直接用接地導(dǎo)電帶進行導(dǎo)除，導(dǎo)電帶在實際使用中會磨損，與地面接觸力不夠，靜電放電時可能會產(chǎn)生放電火花。我們平時可以看到一些大卡車，會在車體上拖一根導(dǎo)電帶，車子在行駛的時候，會產(chǎn)生大量火花，這種情況在爆炸性環(huán)境中就會非常危險。一般最好采用導(dǎo)靜電輪胎，因為輪胎與地面接觸可靠，并且一直與地面接觸，可以有效導(dǎo)出車體靜電。
綜上所述，內(nèi)燃防爆叉車的防爆設(shè)計應(yīng)科學(xué)合理，綜合考慮整機性能與防爆性能，注重細(xì)節(jié)，不能片面從某一方面考慮問題，這樣才能設(shè)計出整機性能和防爆性能優(yōu)越的內(nèi)燃防爆叉車。 |
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