防爆電氣講座課件

1、防爆電氣講座課件 1 防爆電氣講座課件 2 第一章防爆基礎(chǔ)理論概要第一章防爆基礎(chǔ)理論概要 第二章電氣設(shè)備防爆技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀第二章電氣設(shè)備防爆技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀 第三章電氣設(shè)備防爆技術(shù)簡介第三章電氣設(shè)備防爆技術(shù)簡介 第四章中國防爆產(chǎn)品管理要求第四章中國防爆產(chǎn)品管理要求 第五章防爆電氣設(shè)備工程實(shí)踐要求第五章防爆電氣設(shè)備工程實(shí)踐要求 防爆電氣講座課件 3 防爆基礎(chǔ)理論概要防爆基礎(chǔ)理論概要 防爆電氣講座課件 4 l危險(xiǎn)場所：任何具有潛在爆炸危險(xiǎn)的場所。 l在石油、化工、煤炭等生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)⒉豢杀苊獾匦纬杀?炸性危險(xiǎn)環(huán)境： l在煤礦井下，三分之二的場所屬于爆炸性危險(xiǎn)場所； l在石油開采現(xiàn)場和精煉廠約有6080屬

2、于爆炸性危險(xiǎn)場所； 1.在化學(xué)工業(yè)中，約有80以上的生產(chǎn)車間屬于爆炸性危險(xiǎn)場所。 防爆電氣講座課件 5 l實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)可燃性物質(zhì)與空氣的混合濃度介于爆炸 極限范圍內(nèi)時(shí)，遇點(diǎn)火源就會產(chǎn)生爆炸。 爆炸下限(LEL) 爆炸上限(UEL) l可燃性物質(zhì)與空氣混合物的爆炸極限范圍各不相同。 丙烷2.0,9.5 乙烯2.7,3.4 氫氣4.0,75.6 防爆電氣講座課件 6 l產(chǎn)生爆炸的基本原理(爆炸三角形原理) l爆炸性物質(zhì); l空氣(氧氣); l點(diǎn)火源(電火花、熾熱表面)。 l防止爆炸發(fā)生的基本方法 l避免形成爆炸性環(huán)境理想的方法(很難實(shí)現(xiàn))； l排除、消除可能的點(diǎn)火源實(shí)際的方法； 1.限制其中一個(gè)或

3、幾個(gè)要素，都可以達(dá)到防爆要求。如制造正 壓、爆炸氣體濃度監(jiān)控、限制點(diǎn)燃源(主要手段)。 防爆電氣講座課件 7 l電氣設(shè)備的電火花和溫度是產(chǎn)生爆炸的主要點(diǎn)燃源。 l不同爆炸性物質(zhì)的電火花和溫度點(diǎn)燃特性各不相同。 l為了使采取的防爆措施更具有針對性，有必要對爆炸 性物質(zhì)分類、分級、分組以及對爆炸性危險(xiǎn)區(qū)域分區(qū)。 物質(zhì)點(diǎn)燃特性丙烷乙烯氫氣 電火花MIE, uJ1806020 溫度AIT,466(T1)425(T2)560(T1) 防爆電氣講座課件 8 l中國將爆炸性危險(xiǎn)物質(zhì)分為三類： lI類：礦井甲烷； lII類：爆炸性氣體混合物(含蒸汽、薄霧)； lIII類：爆炸性粉塵和纖維。 l北美將爆炸性危險(xiǎn)

4、物質(zhì)分為三類(級)： lCLASS I：爆炸性氣體； lCLASS II：爆炸性粉塵； 1.CLASS III：纖維。 防爆電氣講座課件 9 典型氣體 中國 IEC 歐洲爆炸 北美爆炸 (GROUP) 點(diǎn)燃特性 甲烷I D 難 易 丙烷IIA 乙烯IIBC 氫氣 IIC B 乙炔A 防爆電氣講座課件 10 中國 IEC 歐洲標(biāo)準(zhǔn)北美標(biāo)準(zhǔn)氣體易燃溫度t()點(diǎn)燃特性 T1T1450難 易 T2T2450t300 T2T2A300t280 T2T2B280t260 T2T2C260t230 T2T2D230t215 T3T3215t200 T3T3A200t180 T3T3B180t165 T3T3

5、C165t160 T4T4160t135 T4T4A135t120 T5T5120t100 T6T6100t85 防爆電氣講座課件 11 l爆炸性危險(xiǎn)區(qū)域劃分的主要標(biāo)準(zhǔn)依據(jù) lGB50058-1992 爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范; lGB3836.14-2000 爆炸性氣體環(huán)境用電設(shè)備 第14部分 危險(xiǎn)場所 分類; l中華人民共和國爆炸危險(xiǎn)場所電氣安全規(guī)程(試行)1987年。 1.爆炸性危險(xiǎn)區(qū)域主要以爆炸性危險(xiǎn)物質(zhì)出現(xiàn)的頻繁 程度和持續(xù)時(shí)間為劃分依據(jù) 防爆電氣講座課件 12 l區(qū)域劃分時(shí)應(yīng)考慮以下主要因素： l存在危險(xiǎn)物質(zhì)的可能性； l危險(xiǎn)物質(zhì)的釋放量； l危險(xiǎn)物質(zhì)的特性(氣體的密度等

6、)； l環(huán)境條件(氣壓、溫度、濕度以及通風(fēng)情況等)； l遠(yuǎn)離釋放源的距離； l危險(xiǎn)物質(zhì)泄漏監(jiān)控設(shè)施設(shè)置情況； 1.爆炸后果的嚴(yán)重性； 防爆電氣講座課件 13 l中國防爆標(biāo)準(zhǔn)和IEC爆炸一致，對于爆炸性氣體危 險(xiǎn)場所劃分為3個(gè)區(qū)域，即0區(qū)、1區(qū)和2區(qū)。定義如 下： l0區(qū)：在正常情況下，爆炸性氣體混合物連續(xù)地或長時(shí)間存在 的場所； l1區(qū)：在正常情況下，爆炸性氣體混合物有可能出現(xiàn)的場所； l2區(qū)：在正常情況下，爆炸性氣體混合物不可能出現(xiàn)，或即使 出現(xiàn)也只是短時(shí)間存在的場所。 1.對于粉塵場所，與爆炸性氣體危險(xiǎn)場所劃分相對應(yīng) 同樣劃分為3個(gè)區(qū)域，即20、21和22區(qū)。 防爆電氣講座課件 14 l從

7、定義可知，0(20)區(qū)是最危險(xiǎn)的，相對而言2(22)區(qū) 的危險(xiǎn)程度最低。 中國 IEC 歐洲標(biāo)準(zhǔn)北美標(biāo)準(zhǔn)危險(xiǎn)程度 0區(qū)(20區(qū)) Division 1 高 低 1區(qū)(21區(qū)) 2區(qū)(22區(qū))Division 2 防爆電氣講座課件 15 l如圖所示是典型的帶有呼吸閥的露天油罐的危險(xiǎn)區(qū)域 劃分示例。 油罐內(nèi)部為0區(qū)； 一般以呼吸閥閥口半徑再加3m為半徑，此區(qū)域內(nèi)為1區(qū)； 在上述區(qū)域外3m為半徑，此區(qū)域內(nèi)為2區(qū)。 l爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的劃分屬于設(shè)計(jì)院的職責(zé)范圍。 防爆電氣講座課件 16 電氣設(shè)備防爆技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀電氣設(shè)備防爆技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀 防爆電氣講座課件 17 l目前我國接受的主要電氣防爆技術(shù)有： 1、

8、隔爆型(Exd) 6、充砂型(Exq) 2、本安型(Exia/Exib) 7、n型(ExnA/nC/nL,nR,nZ) 3、增安型(Exe) 8、澆封型(Exm) 4、正壓型(Exp) 9、氣密型(Exh)(已歸入n型) 5、充油型(Exo) 10、粉塵防爆(DIP) l解決主要點(diǎn)燃源：由電氣因素引起的電火花和熱效應(yīng)。 l非電氣設(shè)備防爆技術(shù)在中國尚處于起步階段（包括機(jī) 械摩擦火花、靜電火花和光輻射等）。 防爆電氣講座課件 18 l中國頒布的主要防爆技術(shù)爆炸有： lGB3836.1-2000 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第1部分 通用要求 lGB3836.2-2000 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第

9、2部分 隔爆型電氣設(shè)備“d” lGB3836.3-2000 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第3部分 增安型電氣設(shè)備“e” lGB3836.4-2000 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第4部分 本質(zhì)安全型電路和電氣設(shè)備 “i” lGB3836.5-2004 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第5部分 正壓型電氣設(shè)備“p” lGB3836.6-2004 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第6部分 充油型電氣設(shè)備“o” lGB3836.7-2004 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第7部分 充砂型電氣設(shè)備“q” lGB3836.8-2003 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第8部分 n型電氣設(shè)備“n” lGB3836.9-1990 爆

10、炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第9部分 澆封型電氣設(shè)備“m” lGB3836.10-1991 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第10部分 氣密型電氣設(shè)備“h”（作廢） lGB12476.1-2000 可燃性粉塵環(huán)境用電氣設(shè)備 第1部分 用外殼和限制表面溫度保護(hù) 的電氣設(shè)備 第1節(jié) 電氣設(shè)備的技術(shù)要求“DIP A/B” 防爆電氣講座課件 19 l中國頒布的其他配套防爆技術(shù)爆炸有： lGB3836.11-1990 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第11部分 最大試驗(yàn)安全間隙測定方法； lGB3836.12-1990 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第12部分 氣體或蒸汽混合物按其最小試 驗(yàn)安全間隙和最小點(diǎn)燃電流的分級；

11、lGB3836.13-1997 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第13部分 爆炸性環(huán)境用電氣設(shè)備檢修； lGB3836.14-1997 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第14部分 危險(xiǎn)場所分類； lGB3836.15-1997 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第15部分 危險(xiǎn)場所電氣安裝(煤礦除外)； lGB/T2900.35-1998 電工術(shù)語 爆炸性環(huán)境用電氣設(shè)備； lGB/T15604-1995 粉塵防爆術(shù)語； lGB1444-1987 防爆燈具專用螺口式燈座。 防爆電氣講座課件 20 防爆型式 國標(biāo) GB3836- IEC標(biāo)準(zhǔn) IEC60079- 歐洲標(biāo)準(zhǔn) EN500 防爆符號 中國 IEC Ex 歐洲

12、 EEx 通用要求1014- 隔爆型2118d 增安型3719e 本質(zhì)安全型4 11(設(shè)備) 25(系統(tǒng)) 20 (設(shè)備) 39(系統(tǒng)) ia or ib 正壓型5216p 充油型6615o 充砂型7517q N 型81521nA,nC,nL,nR,nZ 澆封型91828m 氣密型10-h(已廢除) 粉塵防爆型GB12476.1IEC61241-1-1EN50281-1-1DIP A,DIP B 防爆電氣講座課件 21 l中國防爆標(biāo)準(zhǔn)GB基本等同或等效采用IEC標(biāo)準(zhǔn)。 l由于IEC標(biāo)準(zhǔn)和歐洲EN標(biāo)準(zhǔn)基本一致，故中國標(biāo)準(zhǔn) GB也與EN標(biāo)準(zhǔn)等同或等效。 l中國標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)的具體差異在IECEX網(wǎng)

13、站公布。 IECEX WEB SITE: 重要差異： 歐洲允許制造廠商對2區(qū)設(shè)備進(jìn)行自認(rèn)證(自我聲明)； 中國要求包括0區(qū)、1區(qū)和2區(qū)場所用的全部防爆產(chǎn)品都必須經(jīng) 國家授權(quán)的防爆檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)認(rèn)證后，方可投入使用。 防爆電氣講座課件 22 l按設(shè)備適用的環(huán)境，分為三類： I類：礦井用Mining Industry II類：工廠用Surface Industry III類：爆炸性粉塵和纖維環(huán)境用 lII類設(shè)備分級分組：和爆炸性氣體分級、分組相同。 分級：分為A、B、C三級(僅指隔爆、本安設(shè)備) 分組：分為T1T6六組。與爆炸性氣體溫度組別不同是 指設(shè)備最高表面溫度，且它的確定與防爆型式有關(guān)。 lI類和

14、III類設(shè)備不分級分組，但I(xiàn)II類設(shè)備分為A/B型設(shè)備。 防爆電氣講座課件 23 防爆電氣設(shè)備分類適用區(qū)域 (IEC Zone)中國 IEC(Group)歐洲(Categary) I類(煤礦) M10 M21 -2 II類(工廠氣體) 1G0 2G1 3G2 III類(粉塵和纖維) 1D20 2D21 3D22 防爆電氣講座課件 24 防爆電氣設(shè)備分類 適用區(qū)域 (IEC Zone)中國 IEC(Group) IEC設(shè)備保護(hù)等級 EPLS (Equipment Protection LevelS) I類(煤礦) Ma很高0 Mb高1 -2 II類(工廠氣體) Ga很高0 Gb高1 Gc一般2

15、III類(粉塵和纖維) Da很高20 Db高21 Dc一般22 防爆電氣講座課件 25 電氣設(shè)備防爆技術(shù)簡介電氣設(shè)備防爆技術(shù)簡介 防爆電氣講座課件 26 l設(shè)備依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：GB3836.1-2000/GB3836.2-2000 l隔爆外殼定義：能承受內(nèi)部爆炸性氣體混合物的爆炸 壓力，并能阻止內(nèi)部的爆炸向外殼周圍爆炸性混合物 傳播的電氣設(shè)備外殼(I區(qū)防爆技術(shù))。 l允許危險(xiǎn)氣體進(jìn)入隔爆外殼，外殼內(nèi)可能產(chǎn)生爆炸。 但要求外殼必須具有足夠的強(qiáng)度；且各外殼接合面必 須具有足夠長的嚙合長度和足夠小的間隙，以確保內(nèi) 部爆炸不會穿過隔爆接合面而導(dǎo)致外部環(huán)境爆炸。 l是間隙防爆技術(shù)，依靠間隙、嚙合長度來達(dá)到降溫

16、、 熄火效果。 l歐洲和北美的區(qū)別：“Flameproof” “Explosion- proof”。 防爆電氣講座課件 27 l強(qiáng)度設(shè)計(jì)：至少為參考壓力的1.5倍。通常IIB為1MPa， IIC為1.5MPa。 l隔爆接合面定義為阻止內(nèi)部爆炸向外殼周圍爆炸性氣 體混合物傳播。隔爆外殼各個(gè)部件相對表面配合在一起 的接合面，稱為隔爆接合面。 l接合面結(jié)構(gòu)形式與要求： 平面接合面：表面粗糙度、嚙合寬度、間隙 圓筒接合面：表面粗糙度、嚙合寬度、間隙 止口接合面：表面粗糙度、嚙合寬度、間隙 螺紋接合面：嚙合精度、嚙合扣數(shù)、螺距大于0.7mm l防銹措施：電鍍、磷化、涂防銹油、不準(zhǔn)涂刷油漆。 防爆電氣講座

17、課件 28 l設(shè)備依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：GB3836.1-2000/GB3836.3-2000 l定義：對在正常運(yùn)行條件不會產(chǎn)生電弧或火花的電氣 設(shè)備采取進(jìn)一步措施，提高其安全程度，防止電氣設(shè) 備產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度、電弧和電火花的可能性的型式(I區(qū) 防爆技術(shù))。 l要求設(shè)備在正常工作和認(rèn)可的過載條件下不會產(chǎn)生危 險(xiǎn)溫度、電弧和危險(xiǎn)溫度。 l增安型技術(shù)是一種德國技術(shù)。原則上可以適用于1區(qū) 場所，但國際間或行業(yè)間認(rèn)可程度略有不同。 防爆電氣講座課件 29 l主要技術(shù)措施：接線端子放松、電氣間隙/爬電距離、 外殼防護(hù)等級、繞組絕緣、溫度保護(hù)等。 l外殼不要求具有承受內(nèi)部爆炸的強(qiáng)度、但至少應(yīng)能承 受規(guī)定的機(jī)械沖擊，且具

18、有IP54的外殼防護(hù)等級。 l典型應(yīng)用：接線盒、電磁線圈(閥)、照明燈具、變壓 器和無刷電機(jī)等。自動(dòng)化儀表通常存在調(diào)零/調(diào)滿度 的電位器或選擇開關(guān)，即認(rèn)為正常情況下會產(chǎn)生電火 花，因此一般不設(shè)計(jì)為Exe。 防爆電氣講座課件 30 l設(shè)備依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：GB3836.1-2000/GB3836.4-2000 l定義：在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件(包括正常工作和規(guī)定的故 障條件)下產(chǎn)生的任何電火花或任何熱效應(yīng)均不能點(diǎn) 燃規(guī)定的爆炸性氣體環(huán)境的電路(0/I區(qū)防爆技術(shù))。 l是一種以抑止點(diǎn)火源能量為防爆手段的“安全”技術(shù)。 要求設(shè)備在正常工作和故障狀態(tài)下可能產(chǎn)生的電火花 或熱效應(yīng)分別小于爆炸性危險(xiǎn)氣體的最小點(diǎn)燃能量和

19、自燃溫度。例如：氫氣19uJ 560。 l本安技術(shù)實(shí)際上是一種低功率設(shè)計(jì)技術(shù)。因此它能很 好地適用于工業(yè)自動(dòng)化儀表。 防爆電氣講座課件 31 l基本設(shè)計(jì)技術(shù)措施(電路與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面)： 限制電壓； 限制電流； 限制能量(含儲能元件：電容和電感)； 合理選擇元器件額定參數(shù)、載流導(dǎo)線截面等； 電路和結(jié)構(gòu)的分隔措施。 l本安防爆的技術(shù)和商務(wù)特征： 制造工藝簡單、體積小、重量輕、造價(jià)低(開關(guān)回路1:4)； 易于實(shí)現(xiàn)較高防爆級別的設(shè)計(jì)； 可帶電操作與維護(hù)； 安全可靠性高； 可有效避免人員觸電傷亡事故發(fā)生； 適用范圍廣(ia等級是唯一的0區(qū)技術(shù))； 簡單設(shè)備只需滿足通用要求，不需認(rèn)證即可接入本安防爆系統(tǒng)。

20、 防爆電氣講座課件 32 l電氣設(shè)備類型 本質(zhì)設(shè)備其內(nèi)部所有電路都是本質(zhì)安全電路的電氣設(shè)備。 關(guān)聯(lián)設(shè)備裝有本安電路和非本安電電路，且結(jié)構(gòu)使非本安 電路不能對本安電路產(chǎn)生不利影響的電氣設(shè)備(關(guān)聯(lián)設(shè)備一 般安裝在安全場所)。 l本質(zhì)安全設(shè)備的類別 Exia直至兩個(gè)元件或其它類型的故障仍能保持防爆性能的 設(shè)備。本質(zhì)設(shè)備可安裝在0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)危險(xiǎn)場所。本安關(guān) 聯(lián)設(shè)備可連接到0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)危險(xiǎn)場所。Exia本安設(shè)備是 唯一可安裝在0區(qū)的防爆電氣設(shè)備。 Exib直至一個(gè)元件或其它類型的故障仍能保持防爆性能的 設(shè)備。本質(zhì)設(shè)備可安裝在1區(qū)、2區(qū)危險(xiǎn)場所。本安關(guān)聯(lián)設(shè)備 可連接到1區(qū)、2區(qū)危險(xiǎn)場所。 防爆電氣

21、講座課件 33 l最小點(diǎn)燃曲線的概念 最小點(diǎn)燃電流：用標(biāo)準(zhǔn)電火花試驗(yàn)裝置，在電阻和電感電路 中引起爆炸性試驗(yàn)混合物點(diǎn)燃的最小電流。 最低點(diǎn)燃電壓：用標(biāo)準(zhǔn)電火花試驗(yàn)裝置，在電容電路中引起 爆炸性試驗(yàn)混合物點(diǎn)燃的最低電壓。 最小點(diǎn)燃曲線：最小點(diǎn)燃曲線包括最小點(diǎn)燃電流曲線和最低 點(diǎn)燃電壓曲線。它是通過大量電火花試驗(yàn)確定的點(diǎn)燃爆炸性 氣體混合物的臨界值曲線。是設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)本安電路的重要 依據(jù)。國家標(biāo)準(zhǔn)GB3836.4-2000附錄A給出了這些曲線。 防爆電氣講座課件 34 l安全系數(shù) 由于點(diǎn)燃曲線中給出的最小點(diǎn)燃電流(或電壓)值是點(diǎn)燃臨界值。 不能直接使用。使用時(shí)，應(yīng)考慮相應(yīng)的安全系數(shù)。 所謂安全系數(shù)

22、是指最小點(diǎn)燃電流(或電壓)與本安電路的設(shè)計(jì)電 流(或電壓)相比的倍數(shù)。即最小點(diǎn)燃電流(或電壓)/本安電路設(shè)計(jì) 電流(或電壓)。具體安全系數(shù)取值見下表： l通常情況下，對于電感電路利用降低電流、電容電路降低電壓、 電阻電路降低電流或電壓的方法達(dá)到規(guī)定的安全系數(shù)。 設(shè)備故障ExiaExib 正常工作1.51.5 一個(gè)故障1.51.0 兩個(gè)故障1.0- 防爆電氣講座課件 35 l最小點(diǎn)燃曲線的應(yīng)用 例1：找出一個(gè)與28V直流電源(蓄電池)相串聯(lián)的限流 電阻的最小值。使該電路適用于氫氣危險(xiǎn)場所。 該電路屬于IIC電阻性電路； 考慮電源波動(dòng)10%的因素,電源 E=28x(1+0.1)=30.8V。取E=

23、31V。 查電阻性IIC最小點(diǎn)燃曲線(GB3836.4附錄A1曲線)可 知，電源電壓最小點(diǎn)燃電流為140mA。取安全系數(shù)1.5， 則允許的最大電流最小點(diǎn)燃電流/安全系數(shù)70mA。 由此可得出與28V直流電源串聯(lián)的最小電阻值 R=28V/70mA400 考慮電阻器允許誤差精度為5，限流電阻的阻值 至少為420 。 防爆電氣講座課件 36 l設(shè)備依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：GB3836.1-2000/GB3836.5-2004 l定義：用保持外殼內(nèi)部氣體的壓力高于周圍爆炸性環(huán)境 的壓力，以阻止外部爆炸性氣體進(jìn)入的外殼。 l現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)所指的正壓技術(shù)(I區(qū)防爆技術(shù)) 即通過換氣使 外殼內(nèi)部的1區(qū)爆炸性環(huán)境置換為“安全區(qū)域

24、”，并通 過保持適當(dāng)正壓，使周圍危險(xiǎn)氣體不能進(jìn)入外殼。這樣 未經(jīng)防爆設(shè)計(jì)和認(rèn)可的普通電氣設(shè)備可安全地安裝在外 殼內(nèi)。 l正壓外殼分為“正壓通風(fēng)”、“正壓補(bǔ)償”和“靜態(tài)正 壓”三種。 l是一種較為復(fù)雜的防爆技術(shù)，但有時(shí)是唯一的技術(shù)。 防爆電氣講座課件 37 l主要技術(shù)措施：用空氣或惰性氣體換氣。換氣時(shí)間滿足 試驗(yàn)測定時(shí)間；用壓力檢測控制器監(jiān)控內(nèi)部壓力，當(dāng)壓 力高于設(shè)計(jì)規(guī)定值(50Pa)時(shí)，外殼內(nèi)部電氣設(shè)備自動(dòng)得 電；主電源與壓力互鎖聯(lián)動(dòng)，當(dāng)壓力低于規(guī)定值時(shí)就切 斷主電源；監(jiān)控設(shè)備通常需要采用其他防爆技術(shù)。 l典型應(yīng)用：控制柜、儀表盤、分析儀器、正壓小屋等。 l注意：換氣取風(fēng)口和出風(fēng)口的安全(在危

25、險(xiǎn)區(qū)內(nèi)，取風(fēng) 口高于地面9m或爆炸危險(xiǎn)區(qū)1.5m以上)。 l最新IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的主要型式有3種： px：將正壓外殼內(nèi)的危險(xiǎn)等級從1區(qū)降到非危險(xiǎn)區(qū)域 py：將正壓外殼內(nèi)的危險(xiǎn)等級從1區(qū)降到2區(qū) pz：將正壓外殼內(nèi)的危險(xiǎn)等級從2區(qū)降到非危險(xiǎn)區(qū)域 防爆電氣講座課件 38 l設(shè)備依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：GB3836.1-2000/GB3836.9-2004 l是一種較新的隔離防爆技術(shù)(I區(qū)防爆技術(shù)) 。將電火花 用環(huán)氧樹脂封裝起來。在沒有形成專門標(biāo)準(zhǔn)前，將這種 技術(shù)稱為特殊型(Exs)。 l典型應(yīng)用：電子組件單元(電子整流器)、線圈部件、超 聲波探頭等產(chǎn)品。 l可用作對本安技術(shù)的補(bǔ)充措施。如降低功率元件溫升、 結(jié)構(gòu)

26、間距保護(hù)等。 l澆封材料必須具有較好的熱穩(wěn)定性。 l澆封表面不應(yīng)出現(xiàn)裂痕、龜裂等現(xiàn)象。 防爆電氣講座課件 39 l設(shè)備依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：GB3836.1-2000/GB3836.7-2004 l(I區(qū)防爆技術(shù))。字母“q”表示“quarz石英砂”。 l原理：危險(xiǎn)氣體可能與電火花接觸并產(chǎn)生爆炸，但足夠 的石英砂厚度能阻止爆炸傳播到周圍環(huán)境。 l適用于各種電子部件，如啟輝器等。 l采用石英砂保護(hù)可能產(chǎn)生電火花的設(shè)備或部件。 防爆電氣講座課件 40 l設(shè)備依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：GB3836.1-2000/GB3836.6-2004 l(I區(qū)防爆技術(shù))。字母“o”表示“oil油”。 l原理：通過充油的方法，防止設(shè)備可能產(chǎn)

27、生的電火花與 可燃性氣體環(huán)境的接觸。 l允許電氣設(shè)備存在移動(dòng)觸頭、電弧、電火花或危險(xiǎn)溫度。 適用于大電流開關(guān)裝置、變壓器等產(chǎn)品。 防爆電氣講座課件 41 l設(shè)備依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)： l中國：GB3836.1-2000/GB3836.8-2003(IEC60079-15:p2001) l歐洲：EN50021:2000 lIEC： IEC60079-15:p2001 lIEC 2區(qū)定義：在正常情況下，爆炸性氣體混合物不 可能出現(xiàn)，只有在故障情況下短時(shí)間存在的場所。 1.2區(qū)分布比例：歐洲將典型的爆炸性危險(xiǎn)場所將劃分 為0區(qū)(zone 0)、1區(qū)(zone 1)和2區(qū)(zone 2)，出現(xiàn)所占 百分比分別約為

28、2、28和70；而按北美被劃分 為Division 1和Division2，出現(xiàn)所占百分比分別約為5 和95。歐洲的實(shí)踐表明：2區(qū)的比例仍呈增長趨 勢。 防爆電氣講座課件 42 ln型防爆技術(shù)：是電氣設(shè)備的一種防爆型式。這種型 式的電氣設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的一些異常條 件下，不能點(diǎn)燃周圍爆炸性氣體。它包括以下5種具 體的防爆型式： lExnA無電火花型設(shè)備 lExnR限制呼吸外殼(密封外殼) lExnL限制能量設(shè)備(簡單本安、不考慮故障狀態(tài)) lExnZ具有簡單正壓 lExnC封閉式結(jié)構(gòu)(有火花型設(shè)備)，電火花觸頭采用除nR、nL和nZ之 外的保護(hù)技術(shù)(封閉、密封外殼，簡單隔爆技術(shù))。

29、注意：序號1)適用于正常工作，不產(chǎn)生電弧、電火花或過 熱表面的設(shè)備。 序號2)5)適用于正常工作，產(chǎn)生電弧、電火花或過 熱表面的設(shè)備。它通過采取規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的措施，使其不 會產(chǎn)生點(diǎn)燃。 防爆電氣講座課件 43 l國際上，正加緊粉塵環(huán)境防爆技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作。其趨勢正朝 著氣體防爆技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展(ExtD、ExpD、mD、iD)。中 國將不斷跟蹤IEC粉塵標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展趨勢，完善粉塵防爆系列標(biāo)準(zhǔn)。 l中國最新粉塵標(biāo)準(zhǔn)：GB12476.1-2000可燃性粉塵環(huán)境用電氣設(shè)備 第一部分 用外殼和限制表面溫度保護(hù)的電氣設(shè)備 第一節(jié) 電氣設(shè) 備的技術(shù)要求 l原標(biāo)準(zhǔn)：GB12476.1-1990 爆炸性粉塵環(huán)境用

30、電氣設(shè)備 l危險(xiǎn)區(qū)域：新的粉塵標(biāo)準(zhǔn)將區(qū)域劃分由原來的10、11兩個(gè)區(qū)修改 為20、21、22三個(gè)區(qū)域。與氣體區(qū)域劃分方法相對應(yīng)。 l溫度組別：取消了原溫度分組(T11、T12、T13)方法，采用 GB3836.1規(guī)定的氣體溫度分組方法(T1-T6)分組。 l防爆電氣設(shè)備分組為A型、B型。 防爆電氣講座課件 44 l歐洲和北美是左右IEC粉塵防爆標(biāo)準(zhǔn)化工作重要因素。 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的A、B兩種設(shè)備實(shí)際上就是分別代表了各 自的粉塵防爆思想，兩者具有同等安全程度。 A型設(shè)備(歐洲)：防塵方法采取適宜的防塵等級，并 在5mm厚粉塵層堆積的情況下確定設(shè)備表面溫度。 B型設(shè)備(北美)：采用類似于隔爆面的防塵設(shè)計(jì)

31、方法， 并在12.5mm粉塵層堆積的情況下確定設(shè)備表面溫度。 l防爆標(biāo)志：以外殼保護(hù)的粉塵防爆電氣設(shè)備新標(biāo)準(zhǔn)仍 采用防粉塵點(diǎn)燃符號“DIP”；取消了原塵密和防塵結(jié) 構(gòu)標(biāo)志符號DT/DP。直接以區(qū)域代號標(biāo)志，相當(dāng)于隔 爆型。 防爆電氣講座課件 45 中國防爆產(chǎn)品管理要求中國防爆產(chǎn)品管理要求 防爆電氣講座課件 46 l鑒于防爆產(chǎn)品質(zhì)量的好壞將直接危及人身和財(cái)產(chǎn)安全。世界眾 多國家和地區(qū)都將防爆產(chǎn)品認(rèn)證納入強(qiáng)制管理(如：ATEX歐洲 認(rèn)證)。 l中國依據(jù)國際慣例，對防爆產(chǎn)品同樣實(shí)行強(qiáng)制管理和認(rèn)證。 中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)化法、中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)化法實(shí)施條例 將標(biāo)準(zhǔn)劃分為強(qiáng)制(GB)、推薦(GB/T)兩種

32、。中國防爆標(biāo)準(zhǔn)為 強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。 強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)必須執(zhí)行。不符合強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品禁止生產(chǎn)、 銷售和進(jìn)口。 中華人民共和國產(chǎn)品質(zhì)量法 可能危及人身、財(cái)產(chǎn)安全的工業(yè)產(chǎn)品，必須符合相應(yīng)國際標(biāo) 準(zhǔn)。 中華人民共和國安全生產(chǎn)法 安全設(shè)備(產(chǎn)品)的設(shè)計(jì)制造、安裝、使用、檢測、維修和改造， 應(yīng)當(dāng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)。 防爆電氣講座課件 47 l防爆合格證制度 適用所有防爆產(chǎn)品 ISO第一種認(rèn)證模式(型式檢驗(yàn)) l生產(chǎn)許可證制度 僅適合境內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的部分防爆產(chǎn)品 型式檢驗(yàn)工程檢查 l煤安標(biāo)志(MA) 適合礦用產(chǎn)品 型式檢驗(yàn)工程檢查 多種制度并存，但“防爆合格證制度(型式檢驗(yàn))”是基 本要求，相互間工作基本不重復(fù)。 防爆電氣

33、講座課件 48 l申請受理(接收技術(shù)文件資料、簽署合同) l文件資料審查 l樣機(jī)檢查和試驗(yàn) l簽發(fā)試驗(yàn)報(bào)告和防爆合格證書 l注意： 防爆合格證書有效期為5年 NEPSI認(rèn)證標(biāo)志。 防爆電氣講座課件 49 l申請認(rèn)可的產(chǎn)品清單，包括型號、規(guī)格和防爆標(biāo)志等； l產(chǎn)品防爆設(shè)計(jì)描述性資料； l與防爆型式有關(guān)的關(guān)鍵圖紙； l產(chǎn)品安裝、使用說明書； l若有可能，提供ExTR或國外防爆檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)(如PTB)出 具的認(rèn)可文件(試驗(yàn)報(bào)告和防爆合格證書) lISO9001認(rèn)證證書復(fù)印件或其他等效文件； l試樣及數(shù)量將在文件審查后，由NEPSI依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)向申 請方提出。 防爆電氣講座課件 50 lGB50058-199

34、2爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī) 范 lGB50257-1996電氣裝置安裝工程 爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán) 境電氣裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范 l中華人民共和國爆炸危險(xiǎn)場所電氣安全規(guī)程(試行) lGB3836.14-2000 爆炸性氣體環(huán)境用電設(shè)備 第14部分 危險(xiǎn)場所分類 lGB3836.15-2000 爆炸性氣體環(huán)境用電設(shè)備 第15部分 危險(xiǎn)場所電氣安裝(煤礦除外) 以上規(guī)范(標(biāo)準(zhǔn))均屬強(qiáng)制性。 要求所有防爆產(chǎn)品必須取得國家指定防爆檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)的 檢驗(yàn)，并在產(chǎn)品上標(biāo)識檢驗(yàn)信息。 防爆工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、防爆產(chǎn)品選型、安裝、維護(hù)和驗(yàn) 收等應(yīng)符合上述規(guī)范規(guī)定的安全要求。 防爆電氣講座課件 51 l防爆產(chǎn)品監(jiān)管依據(jù) 中華

35、人民共和國安全生產(chǎn)法 安全生產(chǎn)許可證條例2004.01.13 條例規(guī)定：對危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)實(shí)施安全生產(chǎn)許可 證制度 涉及爆炸危險(xiǎn)的工程項(xiàng)目，要求接受專業(yè)防爆檢查機(jī) 構(gòu)的防爆安全評價(jià)與驗(yàn)收 重點(diǎn)驗(yàn)證工程項(xiàng)目中使用產(chǎn)品防爆合格證書的有效性、 核查認(rèn)證防爆產(chǎn)品的符合性，設(shè)備選型適宜性和設(shè)備 安裝的正確性。并最終確認(rèn)整個(gè)工程項(xiàng)目是否符合 “電氣整體防爆”。 企業(yè)安全生產(chǎn)許可證每3年復(fù)查一次。 防爆電氣講座課件 52 防爆電氣設(shè)備工程實(shí)踐要求防爆電氣設(shè)備工程實(shí)踐要求 防爆電氣講座課件 53 l安全可靠性原則：設(shè)備的類、級、組別應(yīng)與使用的 爆炸性環(huán)境相適應(yīng)。 l經(jīng)濟(jì)性原則：設(shè)備選型不必高選。對于同等級別

36、的 產(chǎn)品應(yīng)考慮價(jià)格、壽命、可靠性、運(yùn)行費(fèi)用、耗能、 備件的可獲得性等因素。 l環(huán)境適應(yīng)性原則：在同等條件下，應(yīng)選結(jié)構(gòu)簡單、 重量輕的產(chǎn)品；必要時(shí)還應(yīng)考慮系統(tǒng)運(yùn)行要求，如 連續(xù)的自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)優(yōu)先選用本質(zhì)安全型產(chǎn)品。 l附加要求： l0區(qū)場所只選用Exia產(chǎn)品，必要時(shí)可考慮雙重防爆產(chǎn)品； l1區(qū)場所不宜選用殼體內(nèi)經(jīng)常會形成點(diǎn)燃源的設(shè)備和高壓設(shè)備； 1.1區(qū)場所不宜用溫升不穩(wěn)定的設(shè)備，必須時(shí)應(yīng)選Exd/Exp設(shè)備。 防爆電氣講座課件 54 防爆型式防爆型式符號允許使用的區(qū)域 本質(zhì)安全型“ia”Exia 0認(rèn)證為0區(qū)的特 殊型 Exs 隔爆型Exd 1 本質(zhì)安全型“ib”Exib 增安型Exe 正壓型

37、Exp 充油型Exo 充砂型Exq 澆封型Exm 氣密型Exh 無火花型Exn 2 防爆電氣講座課件 55 l在選擇防爆電氣設(shè)備前，我們必須首先了解設(shè)備使 用場所的危險(xiǎn)介質(zhì)及其所處的區(qū)域。然后，依次確 定設(shè)備的防爆型式、類別、級別和溫度組別。 l依據(jù)區(qū)域選擇防爆型式 0區(qū)：Exia 1區(qū)：Exia/ib,Exd,Exp,Exq,Exo,Exe,Exm 2區(qū)：Exn和適用于1區(qū)的設(shè)備 l依據(jù)存在危險(xiǎn)氣體所屬的類別與級別選擇設(shè)備的類 別與級別。 查GB3836.1附表 假如介質(zhì)屬于IIA，選IIA、IIB或IIC類設(shè)備； 假如介質(zhì)屬于IIB，選IIB或IIC類設(shè)備; 假如介質(zhì)屬于IIC，選IIC類

38、設(shè)備。 防爆電氣講座課件 56 l依據(jù)危險(xiǎn)氣體溫度組別確定設(shè)備溫度組別。查GB3836.1附表。 特別注意：a）涉及多種爆炸性危險(xiǎn)氣體時(shí)，應(yīng)按較高的等級選用電氣設(shè) 備。如對于同時(shí)存在氫氣(IIC,T1)和乙醛(IIA,T4)的爆炸危險(xiǎn) 場所，至少應(yīng)選擇IIC,T4的電氣設(shè)備。 b）對于爆炸性粉塵環(huán)境設(shè)備的選擇方法與氣體環(huán)境設(shè)備選型 原則相同。 c）嚴(yán)禁將氣體環(huán)境用電氣設(shè)備用于粉塵環(huán)境。 d）可能產(chǎn)生的主要問題有：溫升、外殼防護(hù)等級。 氣體組別設(shè)備組別 T1T1T6 T2T2T6 T3T3T6 T4T4T6 T5T5T6 T6T6 防爆電氣講座課件 57 l采購設(shè)備質(zhì)量的好壞，將直接影響安裝質(zhì)量

39、和工程項(xiàng)目的總 體防爆安全技術(shù)水平。為了確保建設(shè)項(xiàng)目安全運(yùn)行，有必要 從源頭上把好防爆電氣設(shè)備采購驗(yàn)收關(guān)。 l實(shí)施采購設(shè)備的驗(yàn)收應(yīng)至少包括以下幾點(diǎn)： a）核查防爆合格證書的有效性和產(chǎn)品適用性 b）核對產(chǎn)品銘牌信息與證書的一致性 c）依據(jù)防爆標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備的外觀特征和部分可觀察到的結(jié)構(gòu)特 征，判斷是否滿足防爆要求 d）設(shè)備連接界面(必要的附件、配件)是否齊全 注意：1）該項(xiàng)工作通常邀請或直接委托專業(yè)檢查機(jī)構(gòu)實(shí)施驗(yàn)收工 作，也可由具備一定防爆專業(yè)技術(shù)的企業(yè)設(shè)備管理技術(shù)人員 獨(dú)立進(jìn)行。 2）常見問題：無證或證書失效，錯(cuò)誤選型，使用條件不符 合，缺少附件等。 防爆電氣講座課件 58 l電氣設(shè)備的配電 l進(jìn)

40、入爆炸危險(xiǎn)場所的電源應(yīng)采用3相5線制，即零線和地線分 開； l如果是3相4線制，則應(yīng)在安全場所首先轉(zhuǎn)化為3相5線制； l保護(hù)地線的接地電阻應(yīng)滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。 l電氣設(shè)備的接地 l處于爆炸危險(xiǎn)場所的電氣設(shè)備外殼應(yīng)與接地系統(tǒng)可靠連接； l電氣設(shè)備的內(nèi)接地端子應(yīng)與電纜中專門配置的地線相連； l如果設(shè)備是安裝在接地的金屬構(gòu)架上，或者設(shè)備采用接地良 好的導(dǎo)管布線方式安裝，則可視作已有外接地； l不能用輸送可燃?xì)怏w或液體的管道作為接地線。 l其他要求 1.電氣設(shè)備的供電應(yīng)設(shè)置適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)裝置，以避免設(shè)備因過載、 短路、斷路或接地故障產(chǎn)生有害影響。例如，增安型鼠籠電 動(dòng)機(jī)應(yīng)配置反時(shí)限保護(hù)裝置。 防爆電氣講座

41、課件 59 l0區(qū)：只允許敷設(shè)本質(zhì)安全電纜系統(tǒng)，并應(yīng)考慮浪 涌保護(hù)和防雷措施。 l1區(qū)和2區(qū)：可采用電纜配線系統(tǒng)，也可采用電線管 配線系統(tǒng)。 l電纜配線系統(tǒng) a）對于固定式設(shè)備允許使用塑料護(hù)套、橡膠護(hù)套或礦物絕緣護(hù)套電纜； b）對于移動(dòng)式設(shè)備必須使用重型(加厚)橡膠護(hù)套電纜，導(dǎo)線面積最小1mm2。 l電線管(保護(hù))配線系統(tǒng)必須防止直接將電線管用作壓緊螺母 a）電線管中允許使用絕緣單芯電纜或多芯電纜； b）電線管中電纜的總面積(含絕緣層)應(yīng)不超過電線管截面積的40； c）電線管進(jìn)入或離開爆炸危險(xiǎn)區(qū)域交界的地方必須按要求配置密封附件，并 作堵封處理。 注意：采用地溝或橋架敷設(shè)的電纜或電線管應(yīng)靠近危

42、險(xiǎn) 側(cè)較低的一側(cè)或遠(yuǎn)離釋放源。即當(dāng)危險(xiǎn)介質(zhì)比重比 空氣重時(shí)，電氣布線應(yīng)在上側(cè)，否則應(yīng)在下側(cè)。 防爆電氣講座課件 60 （1）隔爆型電氣設(shè)備的安裝要求 l隔爆面應(yīng)涂防銹油，不允許涂油漆或膠； l隔爆型電氣設(shè)備電纜引入裝置的橡膠密封圈的內(nèi)徑 應(yīng)與引入電纜外徑相適應(yīng)，并用原配壓緊螺母或壓 盤充分壓緊，不能直接用鋼管或撓線管壓緊密封圈； l冗余電纜引入口應(yīng)用符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的盲墊進(jìn)行堵封； l隔爆面緊固件應(yīng)設(shè)彈簧墊圈，并充分?jǐn)Q緊； l用于外部導(dǎo)線或電纜接線的接線盒的電氣間隙和爬 電距離應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求； l特別注意北美進(jìn)口的防爆電氣設(shè)備電纜引入口的處 理。 防爆電氣講座課件 61 （2）增安型電氣設(shè)備的安裝要求 l增安型電氣設(shè)備引入電纜或?qū)Ь€應(yīng)與連接件可靠連 接，并滿足電氣間隙和爬電距離的要求； l電纜引入裝置內(nèi)的橡膠密封圈應(yīng)用壓緊螺母或壓盤 充分壓緊； l冗余電纜引入口應(yīng)用符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的盲墊進(jìn)行堵封； l增安型電動(dòng)機(jī)應(yīng)配備過載反時(shí)限保護(hù)裝置，保證電 動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)在電動(dòng)機(jī)銘牌規(guī)定的時(shí)間內(nèi)斷開電源； l完成安裝后的增安型電氣設(shè)備的外殼防護(hù)等級應(yīng)滿 足IP54要求。 防爆電氣講座課件 62 （3）本安型電氣設(shè)備的安裝要求 l沒有采取特別保護(hù)措施的關(guān)聯(lián)電氣設(shè)備必須安裝在安全場所； l關(guān)聯(lián)電氣設(shè)備的供電電源不應(yīng)超過銘牌規(guī)定的最高允許電壓； l關(guān)聯(lián)電氣設(shè)備與