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井下防爆电气设备安全性能检测与评估分析

作者

张有军

开滦能源化工股份有限公司范各庄矿业分公司 河北省唐山市 063000

   

一、引言

煤矿井下作业环境复杂,存在瓦斯、煤尘等易燃易爆物质,防爆电气设备作为保障井下安全生产的核心装备,其安全性能直接关系到矿工生命安全与煤矿生产秩序。近年来,尽管防爆电气设备技术不断进步,但因设备老化、维护不当、检测评估体系不完善等因素导致的安全事故仍时有发生。因此,深入研究井下防爆电气设备安全性能检测与评估方法,构建科学有效的评估体系,对于及时发现设备安全隐患、降低事故风险具有重要意义。

二、井下防爆电气设备安全性能检测的重要性

(一)保障矿工生命安全

井下作业环境恶劣,瓦斯、煤尘等爆炸性混合物一旦遇到电气设备产生的电火花或高温,极易引发爆炸事故。防爆电气设备通过特殊设计与制造工艺,能够有效防止电火花和高温的产生与传播,避免爆炸事故的发生。安全性能检测能够及时发现设备存在的防爆性能缺陷,如隔爆面损伤、密封不良等,确保设备在正常运行和故障状态下均能保持可靠的防爆性能,为矿工提供安全的作业环境。

(二)维护煤矿生产秩序

煤矿生产具有连续性和系统性,一旦发生安全事故,不仅会造成人员伤亡,还会导致生产中断、设备损坏,给煤矿企业带来巨大的经济损失。防爆电气设备作为煤矿生产的重要基础设施,其安全稳定运行是保障生产连续性的关键。通过定期的安全性能检测,能够及时发现并处理设备故障隐患,减少设备停机时间,提高生产效率,维护煤矿生产的正常秩序。

(三)符合法规政策要求

国家对煤矿安全生产高度重视,制定了一系列严格的法规和标准,对井下防爆电气设备的设计、制造、安装、使用、维护和检测等方面提出了明确要求。煤矿企业必须按照法规要求,对防爆电气设备进行定期的安全性能检测,确保设备符合防爆标准,否则将面临严厉的处罚。因此,开展安全性能检测是煤矿企业履行安全生产主体责任、遵守法规政策的必然要求。

三、井下防爆电气设备安全性能检测技术与方法

(一)外观检查与结构检测

外观检查是防爆电气设备安全性能检测的基础环节,主要检查设备外壳是否存在变形、裂纹、锈蚀等损伤,隔爆面是否平整、光滑,有无划痕、凹坑等缺陷,紧固件是否齐全、紧固,密封件是否老化、损坏等。结构检测则重点检查设备的防爆结构是否符合设计要求,如隔爆接合面的间隙、宽度和粗糙度是否满足标准,电缆引入装置的密封性能是否良好,接地装置是否可靠等。

(二)电气性能检测

电气性能检测是防爆电气设备安全性能检测的核心内容,主要包括绝缘电阻检测、耐压试验、接地电阻检测等。绝缘电阻检测用于评估设备电气绝缘性能的好坏,通过测量设备带电部分与外壳之间的绝缘电阻值,判断绝缘是否受潮、老化或损坏。耐压试验则是检验设备绝缘在规定电压下的耐受能力,通过施加高于额定电压的试验电压,检测绝缘是否会发生击穿现象。

(三)防爆性能专项检测

防爆性能专项检测是针对防爆电气设备的特殊防爆要求进行的检测,包括隔爆性能检测、增安性能检测、本质安全性能检测等。隔爆性能检测主要通过模拟爆炸环境,检测设备隔爆外壳在爆炸压力作用下的密封性和完整性,确保爆炸不会通过隔爆接合面传播到外部环境中。增安性能检测主要关注设备在正常运行和规定的过载条件下,是否会产生电火花、电弧或危险温度,通过采取一系列增安措施,如提高绝缘等级、限制温升等,确保设备的安全性。

四、井下防爆电气设备安全性能评估指标体系构建

(一)评估指标选取原则

评估指标的选取应遵循科学性、全面性、可操作性和层次性原则,科学性原则要求评估指标能够准确反映防爆电气设备安全性能的本质特征,具有明确的物理意义和数学定义。全面性原则要求评估指标涵盖设备的各个方面,包括外观结构、电气性能、防爆性能等,确保评估结果的全面性和准确性。可操作性原则要求评估指标易于获取和测量,具有明确的评价标准和计算方法,便于实际操作和应用。层次性原则要求评估指标按照一定的逻辑关系进行分层设置,形成多层次的评估指标体系,以便更清晰地

反映设备安全性能的各个方面。

(二)评估指标体系框架

基于上述选取原则,构建井下防爆电气设备安全性能评估指标体系,该体系可分为三个层次:目标层、准则层和指标层。目标层为井下防爆电气设备安全性能评估,是评估的最终目标。准则层包括外观结构性能、电气性能、防爆性能和运行维护状况四个方面,是影响设备安全性能的主要因素。指标层则是对准则层各因素的具体细化,如外观结构性能包括外壳完整性、隔爆面质量、密封性能等指标,电气性能包括绝缘电阻、耐压水平、接地电阻等指标,防爆性能包括隔爆性能、增安性能、本质安全性能等指标,运行维护状况包括设备运行时间、维护保养记录、故障处理情况等指标。

(三)评估方法与权重确定

评估方法可采用模糊综合评价法、层次分析法等,模糊综合评价法能够处理评估过程中的模糊性和不确定性,通过建立模糊评价矩阵和权重向量,对评估指标进行综合评价,得出设备安全性能的模糊评价结果。层次分析法则是将评估指标按照层次结构进行分析,通过两两比较确定各指标的相对重要性,计算出各指标的权重。权重确定是评估指标体系构建的关键环节,合理的权重分配能够准确反映各指标对设备安全性能的影响程度。

五、加强井下防爆电气设备安全性能检测与评估工作的对策建议

(一)完善检测与评估制度

煤矿企业应建立健全井下防爆电气设备安全性能检测与评估制度,明确检测与评估的周期、内容、方法和责任人,确保检测与评估工作的规范化和常态化。同时,加强对检测与评估工作的监督和管理,建立检测与评估档案,记录设备的检测与评估情况,为设备的安全管理和维护提供依据。

(二)提高检测人员专业素质

检测人员的专业素质直接影响检测与评估工作的质量和效果。煤矿企业应加强对检测人员的培训和教育,提高其专业知识和技能水平,使其熟悉防爆电气设备的结构、原理和防爆标准,掌握先进的检测技术和方法。此外,还应鼓励检测人员参加相关的职业资格考试,取得相应的资格证书,提高检测队伍的整体素质。

(三)加大技术研发投入

随着科技的不断进步,防爆电气设备的技术也在不断更新换代。煤矿企业应加大技术研发投入,引进先进的检测设备和技术,提高检测与评估的准确性和可靠性。同时,加强与科研机构和高校的合作,开展防爆电气设备安全性能检测与评估技术的研究和创新,推动检测与评估技术的不断发展。

六、结束语

通过深入分析安全性能检测的重要性,探讨先进的检测技术与方法,构建科学合理的评估指标体系,并提出加强检测与评估工作的对策建议,能够有效提高井下防爆电气设备的安全性能,降低事故风险。在未来的工作中,煤矿企业应高度重视防爆电气设备安全性能检测与评估工作,不断完善检测与评估制度,提高检测人员专业素质,加大技术研发投入,确保井下防爆电气设备的安全稳定运行,为煤矿行业的安全可持续发展提供有力保障。

参考文献

[1] 张晓明 . 煤矿井下防爆电气设备安全性能检测技术发展研究 [J]. 煤炭技术 ,2023,42(03):198-201.

[2] 王海峰 . 基于模糊综合评价的井下防爆电气设备安全性能评估 [J].工矿自动化 ,2022,48(07):117-122.

[3] 刘建华 . 井下防爆电气设备安全性能检测与维护管理策略探讨 [J].矿业安全与环保 ,2021,48(04):112-115+120.