中國報告大廳網訊,當前,防爆電器在石油、化工、輕紡、醫藥、軍工等關鍵領域的應用愈發廣泛,其安全運行直接關係到生產場所與人員的安全。從實際應用情況來看,因防水失效引發的防爆電器故障占比達 35% 以上,不僅造成設備損壞,更可能誘發安全事故,因此深入研究防爆電器設計與使用中的防水技術路徑,成為推動行業高質量發展的關鍵議題。以下是2025年防爆電器行業技術分析。
防爆電器是指在含有爆炸性危險氣體混合物的場合中,能有效防止周圍爆炸性混合物爆炸的特殊電器設備。其種類豐富,涵蓋防爆控制箱、防爆啟動器、防爆控制開關、防爆主令電器、防爆接線箱等多個品類。按照防爆原理劃分,可分為隔爆型、增安型、正壓型、充油型等類型。其中,隔爆型防爆電器通過將帶電部件置於高強度外殼內,即便內部爆炸性混合物爆炸產生壓力,外殼也能承受該壓力並阻止內部火焰與高溫氣體向外傳播;增安型防爆電器則通過增加電氣間隙與爬電距離、提高絕緣性能、限制表面溫度等措施,提升設備安全性能,防止正常或異常運行時點燃爆炸性混合物。在應用場景方面,防爆電器廣泛用於石油開採、煉製場所的電機、泵、壓縮機設備,以及煤礦井下的防爆掘進機、防爆通風機等關鍵設備中,為特殊環境下的生產作業提供安全保障。
防爆電器行業進水問題的產生,主要源於五個方面的因素。一是密封件老化或受損,防爆電器的密封圈、密封墊等部件長期使用後易出現老化,且在化學腐蝕、機械磨損作用下會產生破損,導緻密封性能大幅下降,增加進水風險。二是外殼破損,由於防爆電器多應用於複雜環境,易遭受外部撞擊,同時長期暴露在風吹日曬雨淋的自然環境中,外殼即便出現細小裂縫,也會嚴重影響防水性能。三是排水孔堵塞,部分防爆電器設計有排水孔用於排出少量進入外殼的水分,若排水孔被灰塵、油污阻塞且未及時清理,會導致水分無法及時排出,加劇進水危害。四是安裝不當,若安裝過程中未按規範操作,出現位置錯誤、密封性差等問題,會為後續使用埋下進水隱患。五是環境因素影響,在高濕度、高降雨量的使用環境中,防爆電器更易出現進水問題。
當防爆電器進水後,不僅會影響設備性能,加速內部元件損壞,還會破壞內部機械結構,導緻密封失效。嚴重時,進水會引發安全事故,造成人員傷亡與財產損失,給企業和社會帶來難以挽回的損失,因此做好防爆電器防水工作至關重要。
優化防爆電器外部保護方案,需按步驟有序推進。首先明確方案優化目標,即通過強化外部保護實現有效防水;其次結合防爆電器設備特點、運行形態及所在地區氣候環境,開展前期準備工作;最後落實具體保護措施。在密封設計上,選用優質密封材料,如橡膠、矽膠、三元乙丙橡膠等,其中橡膠密封圈性價比高,彈性、密封性、耐腐蝕性及溫度適應性優良,三元乙丙橡膠耐油性、耐熱性與耐寒性突出,是理想密封材料,同時將密封圈硬度控制在 50 - 80 度,通過合理填充防止水分滲入。在外殼結構設計上,採用 「雙層外殼結構」 形成空氣緩衝層,選用金屬、聚合物等材料製作堅實保護殼或保護罩,降低外部水分直接接觸內部元件的風險;同時在外殼表面設計排水孔,直徑通常為 10mm 左右,數量根據設備型號大小確定,一般選擇 2 個,還可設計寬度約 5mm、坡度 3% - 5% 的排水槽,便於及時排出積水。此外,在外殼表面噴塗防水塗料與防腐漆,防水塗料可選用丙烯酸防水塗料、聚氨酯防水塗料,防腐漆選用氯化橡膠防腐漆,噴塗厚度控制在 150 - 250μm,在提升設備整體使用性能的同時增強防水效果。最後,根據防爆電器實際使用反饋,持續完善外部保護方案。
《2025-2030年全球及中國防爆電器行業市場現狀調研及發展前景分析報告》指出,鑑於防爆電器應用場景的複雜性,完善防水布局規劃需重點關注三個方面。一是結合運行目標地地形地勢,將防爆電器布局在高處,避免暴雨引發的積水影響,提升防水效果。二是科學設計排水點位,遵循因地制宜原則,減少積水對元件和電路運行的不良影響,在緯度高、晝夜溫差大的地區,於防爆電器進線口前方設計專門排水防護盒子,並在輸電線路低點設計排水裝置,減少冷凝水浸入。三是將防爆電器布局在安全區域,綜合考量當地溫度、濕度、腐蝕情況,若處於腐蝕性環境,需同步應用防腐技術,確保設備長期穩定運行。
在防爆電器安裝環節,需嚴格把控細節。安裝密封墊時,確保其完好無損,選用與設備運行形態、尺寸參數匹配的墊子,延長使用壽命以發揮防水作用;安裝外殼螺栓時,做好防水測試,提供精確緊固力矩參數,並塗抹防鏽脂。安裝位置優先選擇乾燥、通風環境,避免置於易積水、低洼場所,若受現實條件限制無法滿足,需搭建遮雨棚、設置排水設施等防護措施。整個安裝過程需嚴格依照已批准的設計文件施工,設備和器材需具備合格證件與防爆標誌,設備到場後及時驗收檢查,確保型號、規格符合設計要求。
在隔爆層防水設計上,可在防爆電器內部隔爆層噴塗表面磷化膏或防鏽油,如選用 ZX - 161 防爆電器隔爆面用磷化膏,其膜厚度為 8 - 10μm,穩定性與防鏽性良好;防鏽油可選用長城牌 901 防鏽油、CRC 銹盾防鏽油等。條件允許時,通過變量控制測試不同表面磷化膏與防鏽油的使用效果,篩選最佳方案。安裝配置完成後,再次檢查設備外觀,確保安裝牢固無損,開展功能測試與電氣測試,由專業人員驗收並撰寫驗收記錄。
防爆電器電路保護主要通過灌封保護與漆膜保護兩種方式實現。灌封保護是利用環氧樹脂、有機矽橡膠、聚氨酯等絕緣材料,對電路運行走向進行全面灌注與封閉。環氧樹脂絕緣性能、機械強度及化學穩定性優良,能有效阻擋水分、灰塵進入電路;有機矽橡膠彈性好、耐高低溫,防水防潮性能佳;聚氨酯灌封工藝簡單,便於調節固化速度,可根據實際需求選擇合適材料。操作時,先清潔電路、固定元件,再選擇適配模具,調配灌封材料後進行灌注、固化,即便外殼進水,也能保護內部電路正常運行。
漆膜保護則是選用丙烯酸防水漆、聚氨酯防水漆、氟碳防水漆等防水漆包裹內部線路。操作前需對線路進行除油脫脂、除銹處理,確保在清潔乾燥的基礎上塗漆,塗漆後檢查修補並開展性能測試。該方法操作便捷、靈活性高,但防水效果不及灌封保護,實際設計中需根據電路情況選擇合適的保護方式。
完善的防水保護管理制度是防爆電器安全使用的基礎。首先,制度需明確強化設備運行狀態監控與管理,及時消除使用過程中的故障,在極端降水氣候時啟動緊急預案。其次,明確各主體職責分工,建立設備管理部門、安全管理部門、使用部門,設備管理部門負責防爆電器選型、採購、驗收、安裝與日常巡檢,確保符合防爆要求與使用標準;安全管理部門負責檢查監督設備使用安全性,制定《防爆電器安全操作流程》,對違規行為及時查處警示;使用部門負責本部門設備日常操作、維護保養,及時檢查進水風險並製作報告上報問題。再者,建立防水管理檔案,記錄設備使用過程中面臨的降水氣候、處理方式、責任人等信息。最後,強化宣傳教育,通過設置宣告欄、下發宣教手冊、開展專題講座、案例分析、研討會,以及利用信息化技術設計在線 「雲課程」、藉助 VR 技術展示正確使用與防水方法等多種方式,提升相關人員的防水保護意識與操作能力。
定期檢查維護是保障防爆電器防水性能的關鍵環節。一是檢查外殼密封部位,觀察密封圈是否出現破損、變形、開裂等問題,若存在問題及時安排技術人員更換或維修,確保密封性能良好。二是檢查電纜接頭位置,查看是否有鬆動、密封性不強、水分滲入情況,接頭鬆動需及時處理,已有水分滲入則需重新密封。三是檢查排水裝置與透氣裝置,觀察排水孔是否堵塞、排水閥是否異常,同時檢查透氣裝置是否被灰塵、雜物阻塞,發現問題及時清理。此外,還需做好隔爆層、電器元件、輸電線路等重點部位的防護工作,為防爆電器安全穩定運行創造良好條件。
防爆電器作為特殊環境下保障生產安全的關鍵設備,其防水性能直接影響設備運行穩定性與使用安全性。在行業技術不斷發展與標準日益嚴格的背景下,優化防爆電器設計與使用中的防水技術路徑意義重大。在設計環節,需通過優化外部保護方案、完善防水布局規劃、落實安裝與隔爆層防水措施、實施電路保護,從源頭提升設備防水能力;在使用環節,要構建完善的防水保護管理制度,開展定期檢查維護,及時發現並解決進水風險。未來,隨著防爆電器應用場景的不斷拓展,需持續探索更科學高效的防水技術方法,全面提升防爆電器性能與安全性,為各行業特殊環境下的生產作業提供更堅實的安全保障,推動防爆電器行業實現高質量可持續發展。

