防爆场车防爆认证现状与常见问题分析全套

防爆场车防爆认证现状与常见问题分析全套1防爆场车重要性1.1市场需求大防爆场车通过对自身电气部件的认证、金属摩擦部件的材料限制、整车满载工况设备表面最高温度控制、静电消除等方面进行约束，从而避免自身成为爆炸危险环境的点燃源，实现防爆功能。当前防爆场车广泛应用于石化、化工等气体和粮食、医药等粉尘爆炸性环境中。相比较而言，气体环境用防爆场车起步较早，具有更广泛的市场覆盖率[1，2]。随着工业化进程，易燃易爆场所防爆场车的需求将会显著提升。此外，伴随着全民高质量发展的定位和不断提升的安全生产水平需要，越来越多的易燃易爆场所将广泛使用防爆场车，实现机械化和本质安全发展。1.2危险性大场车运行中的电气火花、设备高温热表面等因素将会点燃达到爆炸浓度范围的易燃易爆环境，从而引发爆炸事故。通常爆炸性环境受泄漏源、空气流动等因素影响，会以大面积、广空间的形式存在，爆炸环境不仅存在于设备、设施本身，还延伸到外围空间，一旦发生爆炸不仅设备设施本身收到损坏，也殃及周边环境。此外，易燃易爆危险物质通常都有储存量大的特点，如大型储罐区、粮仓等，局部发生爆炸极易引发危险场所大爆炸，造成强烈冲击波对周边建筑等造成冲击破坏。1次爆炸极大加速了易燃易爆物质与空气的混合，极易造成2次爆炸的连锁次生灾害。按照防爆场车机理，其成为点燃源的因素主要有电气设备内部火花或能量、机械火花、高温热表面、内燃机尾气[3，4]。电气设备内部火花或能量危险因素为电气设备内部火花或电弧通过设备外壳间隙迸出，引燃爆炸性环境；机械火花危险因素为货叉等机械摩擦部件产生摩擦火花，引燃爆炸性环境；高温热表面危险因素为配电箱、电动机、电磁阀等部件长时间运行发热，热量如不能及时散去将使得热量集聚，造成设备表面温度上升，当温度上升到危险物资引燃温度时将引燃爆炸性环境；内燃机尾气危险因素为内燃机正常运行时燃烧室内温度高，排出的尾气具有火焰、燃烧颗粒、热气流，处理不当将引燃爆炸性环境。2防爆场车认证现状2017年TSGN0001—2017《场（厂）内专用机动车辆安全技术监察规程》发布实施，该规程首次规定：场车改造应当由取得相应制造许可的单位实施。这为防爆场车整个市场带来巨大的影响，也将防爆叉车认证带入了一个全新的发展阶段。在2017年6月1日前，防爆场车认证全部以改造模式进行，改造厂家取得改造许可证，在普通场车基础上对电气部件及其布线、货叉、轮胎等部件进行防爆性能改造，防爆认证依据厂家改造许可证对其改造的防爆场车进行防爆性能检验。2017年6月1日后所有防爆场车进入市场必须取得制造许可资质方可进行防爆认证与上牌。这一规程的发布旨在将防爆场车严格纳入特种特备行列，对标于防爆电梯、防爆起重机模式规范监管，然而经过了数年的发展，防爆场车当前仍然存在2种主要生产模式：其一照旧以普通场车为基础进行防爆性能改造，冠名以防爆场车制造出厂；其二对标防爆电梯、防爆起重机生产模式，全新设计、制造防爆场车。2种生产模式中，仍以第1种占据了大部分的市场，有以下原因：1）市场价格影响防爆场车改造认证、上牌经过了几十年的发展，已经在市场上形成规律，且防爆场车价格相对防爆电梯、防爆起重机而言便宜很多，防爆场车已经形成了相对便宜且稳定的市场价格，直接从制造模式开展防爆场车生产，成本高、价格贵厂的家没有竞争力，将逐步失去全部市场份额；2）技术难度相对较低相对于防爆电梯与防爆起重机，防爆场车的结构装配、控制系统要简单很多，改造相对容易，相对于制造来说周期短、难度低。2.1标准要求防爆场车认证没有明确的统一要求，目前国内主要有3种来源：客户需要、型式试验机构要求防爆合格证为型式试验前置条件、地方监管部门监管需求。防爆场车防爆认证相关依据有3处：1）根据TSGN0001—2017《场(厂)内专用机动车辆安全技术监察规程》型式试验需要对防爆电器、部件检查；2）依据GB/T3836系列标准将防爆场车按照成套设备来对待进行认证；依据GB/T19854—2018《爆炸性环境用工业车辆防爆技术通则》来检验认证。依靠这3个依据对防爆场车认证都存在一定程度的弊端。依据TSGN0001—2017《场(厂)内专用机动车辆安全技术监察规程》进行认证，主要内容与要求为型式试验、首次检验、定期检验需要对防爆电器、部件检查，其弊端为只对防爆电器、部件检查，距离整车认证内容、要求欠缺；依据GB/T3836系列标准进行认证，主要内容与要求为按照成套设备对各电气部件进行认证，对整车装配进行整体认证，其弊端为缺乏场车固有特性相关规定，如机械火花等。同时GB/T3836系列标准为推荐性标准，强制力欠缺；依据GB/T19854—2018《爆炸性环境用工业车辆防爆技术通则》进行认证，主要内容与要求为根据爆炸性环境类型、级别分别对不同保护级别场车的热表面、机械火花和机械间隙、静电、动力装置、电气安装、电气设备、离合器、制动器、负载装卸装置、液压系统综合进行检验，对整车进行认证。但GB/T19854—2018《爆炸性环境用工业车辆防爆技术通则》为推荐性标准，强制力欠缺。2.2现状特征1）地域差异明显福建、浙江、江苏等地区对防爆场车认证较为严格，型式试验或是新车上牌会以防爆场车合格证为前置条件，局部地区甚至推行在用防爆场车防爆合格证5a一更新。而我国其他大部分地区当前并不推行防爆场车认证工作，仅以制造许可证和型式试验为前提办理上牌。2）认证潜力大一方面防爆场车认证受《特种设备目录》影响大，列入《特种设备目录》的防爆场车有上牌需求，从而在一定程度上约束了设备的认证需求。而未列入《特种设备目录》的工业车辆如搬运车、牵引车等由于缺乏监管，导致这些设备游离在认证之外；另一方面防爆场车认证体量较小。3）市场不规范一方面全国缺乏统一的指导，各地各自为政，对防爆场车的认证要求程度各不相同；另一方面，防爆场车制造、改造厂家因抢占市场资源，恶意价格竞争，误导使用企业放弃取得防爆合格证，导致市场混乱。4）认证强制性乏力我国当前防爆领域实行CCC强制认证方式，防爆场车并不在强制认证目录内，而且防爆场车认证依托的技术标准GB/T19854、GB/T3836系列标准都由原有的强制性变更为推荐性，为防爆场车的认证也带来一定程度的牵制。对于经改造出厂用在爆炸危险场所的防爆场车，不管是否取进行型式试验，防爆认证都很有必要，以普通场车为基础进行的防爆性能改造，每一台车的改造都不尽相同，与型式试验样车不可能完全一致，这就造成该改造场车部分防爆性能未经过型式试验、防爆认证，防爆性能可靠性存在问题。同时，对于《特种设备目录》以外的防爆工业车辆，其本身就缺乏型式试验、上牌监管，设备自身的防爆性能完全缺乏任何第三方检测，存在很大的隐患。防爆场车的防爆性能会受使用年限、使用环境的影响而减弱、损坏，这些设备如若缺乏有效的专业保养和认证，很有可能逐步丧失防爆性能。3认证常见问题根据近年来约400台防爆场车（全部由普通场车经改造出厂）认证情况，提炼这些车辆认证过程中常见的共性问题，发现主要体现在电气部件及电气线路、机械部件、内燃机、电池4个方面。1）电气部件及电气线路防爆场车电气部件结构一般较小，但涉及种类较多，常见电气部件有控制箱、电动机、声光报警器、安全栅板等，常见防爆形式有隔爆型、增安型、本安型、n型。主要防爆电气设备部件一般都已取证，容易出现的问题有：部件配套的堵头或电缆引入装置夹紧元件未取证、设备未认证利用类似规格型号证书蒙混（如同型号规格的电动机，已认证的证书并未包含小功率的电动机）、本安设备或n型设备依托评估形式检验、基础车电线未更换、控制开关或传感器等小部件未连接安全栅板加以保护、带电部件与车体绝缘电阻小于0.5MΩ等。究其原因往往体现在：①企业对于堵头等小部件轻视对待未按要求取证；②防爆意识淡薄，对于简单设备采取了最不保险的评定方式来代替取证；③技术欠缺改造不到位，如应将基础车的控制开关等小部件改进经过安全栅板进行控制等。2）机械部件机械部件往往因为材质、装配等问题产生火花出现问题，主要体现在：①货叉表面未经无火花材料制造或包裹（常用做法）；②机械旋转部件和其他部件之间间隙太小；③车架连接性不良，造成车架电位不平衡；④摩擦制动器间隙调整不均匀，负载试验条件下造成左、右制动器表面温度温差超过5K；⑤车辆接地不良，车体金属部件对地电阻超过106Ω；⑥行进速度不小于6km/h的Gb车辆车轮轮胎表面电阻大于109Ω。3）内燃机内燃机是柴油动力场车的防爆重点关注对象[5]，也是检验中容易发现隐患的环节，通常内燃机往往用在大载荷场车上，动力足，燃油性价比高，使用方便。高负载工况的内燃机燃烧室内高温、尾气排放的高温颗粒/废气很容易超过使用环境下危险物质的温度组别，故防爆场车内燃机防爆性能改造具有很高的技术要求。认证中常发现内燃机出现未设置内燃机内部温度监控、内燃机表面温度过高、火星熄灭器不合格导致尾气中含有火焰等情况存在。防爆场车内燃机关键在于防止内燃机表面温度和尾气处理2方面，这就对燃烧排气系统管路直径、弯头、接口方式，冷却系统的容量、流速、散热效率，尾气系统的灭火、阻火效率等都提出了很高的技术要求，这也是由普通场车改造成防爆场车的技术难点所在，制造厂商内燃机改造水平也主要决定了防爆内燃场车整体的防爆性能水平。4）电池受限于锂电池极易爆炸风险，防爆场车用电池通常为铅酸蓄电池。从自身安全性角度来看，虽然铅酸电池相对安全，但在爆炸性环境中防爆场车上，对自身电弧火花、电池内部氢气聚集、电池结构强度等都提出了要求。实际认证中容易发现电池排气栓不规范、蓄电池未采用双极柱连接、插接装置未按要求制成隔爆型或外壳保护型等问题。4关键控制措施从控制点燃源角度出发，防爆场车关键控制措施要从控制电气火花、机械火花和高温热表面、静电3方面入手。1）电气火花电气火花是最常见的点燃源，防爆场车控制箱、仪表箱等电气部件内部电弧火花、放电火花等若不加以控制迸射到危险环境中将引爆达到爆炸极限范围的危险物质。因此，防爆场车电气火花应通过消除、控制措施加以保护，如电气部件应按要求进行认证，尽量避免现场整车认证时评估现象；电气设备配线应符合防爆要求，杜绝电线配线或电缆引入设备不匹配等现象；传感器等微小未认证部件设计时从本安型安全栅板加以控制、保护等。2）机械火花和高温热表面防爆场车机械火花通常产生于制动器、离合器、传送机构等机械摩擦、碰撞火花和高温热表面，关键应从无火花材质、机械间隙、温度