防爆基礎概要

1、防 爆 基 礎 概 要1、常 用 數(shù) 據危險場所區(qū)域劃分： 連續(xù)地存在危險性斷續(xù)地存在危險性事故狀態(tài)下存在危險性大于1000小時/每年101000小時/每年0.110小時/每年標準國際電工委員會o區(qū)(氣體)1區(qū)(氣體)z區(qū)(氣體)歐洲電工標準z(10)區(qū)(粉塵)z(10)區(qū)(粉塵)y(11)區(qū)(粉塵)化委員會/歐洲北美(美國/加拿大)1區(qū)(氣體和粉塵)中國o區(qū)(氣體)1區(qū)(氣體)2區(qū)(氣體)10區(qū)(粉塵)10區(qū)(粉塵)11區(qū)(粉塵)危險場所區(qū)域的涵義是對該地區(qū)實際存在危險可能性的量度，由此規(guī)定其可以適用的防爆型勢。(歐洲標準中只有英國(z區(qū)和y區(qū))和德國(10區(qū)11區(qū))才有關于粉塵危險場所區(qū)域

2、劃分的規(guī)定，國際電工委員會(lec)的提議正在考慮之中）。2、溫度組別(t組)這是于氣體點燃溫度有關的電氣設備(假定環(huán)境溫度為40時)的最高表面溫度，點燃能量與點燃溫度無關、例如氫氣的點燃能量為20uj而點燃溫度為560在標準bs5345第一部分中列出了所有可燃性氣體及其溫度組別。溫度組別iec79-8t 1t 2t 3t 4t 5t 6gb3836.1t 1t 2t 3t 4t 5t 6最高表面溫度450300200135100853、防爆標志防爆電氣設備按gb 3836標準要求，防爆電氣設備的防爆標志內容包括：防爆型式+設備類別+（氣體組別）+溫度組別（1） 防爆型式根據所采取的防爆措施，

3、可把防爆電氣設備分為隔爆型、增安型、本質安全型、正壓型、油浸型、充砂型、澆封型、n 型、特殊型、粉塵防爆型等。它們的標識如表1所示。表1 防爆基本類型防爆型式防爆型式標志防爆型式防爆型式標志隔爆型充砂型ex q增安型澆封型ex m正壓型型ex 本安型 a本安型特殊型ex 油浸型粉塵防爆型dip a粉塵防爆型dip b（2）設備類別a、爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備分為：i類：煤礦井下用電氣設備；ii類：除煤礦外的其他爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備。ii類隔爆型“d”和本質安全型“i”電氣設備又分為iia、iib、和iic類。b、可燃性粉塵環(huán)境用電氣設備分為：a型塵密設備；b型塵密設備；a型防塵設備；b型防

4、塵設備。（3） 氣體組別爆炸性氣體混合物的傳爆能力，標志著其爆炸危險程度的高低，爆炸性混合物的傳爆能力越大，其危險性越高。爆炸性混合物的傳爆能力可用最大試驗安全間隙表示。同時，爆炸性氣體、液體蒸氣、薄霧被點燃的難易程度也標志著其爆炸危險程度的高低，它用最小點燃電流比表示。ii類隔爆型電氣設備或本質安全型電氣設備，按其適用于爆炸性氣體混合物的最大試驗安全間隙或最小點燃電流比，進一步分為iia、iib和iic類。如表2所示。表2 爆炸性氣體混合物的組別與最大試驗安全間隙或最小點燃電流比之間的關系氣體組別最大試驗安全間隙mesg (mm) 最小點燃電流比micriiamesg0.9 micr0.8i

5、ib0.9mesg0.5 0.8micr0.45iic0.5mesg 0.45micr4、溫度組別爆炸性氣體混合物的引燃溫度是能被點燃的溫度極限值。電氣設備按其最高表面溫度分為t1t6組，使得對應的t1t6組的電氣設備的最高表面溫度不能超過對應的溫度組別的允許值。溫度組別、設備表面溫度和可燃性氣體或蒸氣的引燃溫 度之間的關系如表3所示。表3 溫度組別、設備表面溫度和可燃性氣體或蒸氣的引燃溫度之間的關系溫度級別iec/en /gb 3836 設備的最高表面溫度t可燃性物質的點燃溫度 t1450 t450t2300 450t300t3200 300t200t4135 200t135t5100 13

6、5t100t685 100t85、防爆標志舉例說明為了更進一步地明確防爆標志的表示方法，對氣體防爆電氣設備舉例如下：如電氣設備為i類隔爆型：防爆標志為exdi如電氣設備為ii類隔爆型，氣體組別為b組，溫度組別為t3，則防爆標志為：exdiibt3。如電氣設備為ii類本質安全型ia，氣體組別為a組，溫度組別為t5，則防爆標志為：exiaiia t5。對i類特殊型：exsi。對使用于礦井中除沼氣外，正常情況下還有ii類氣體組別為b組，溫度組別為t3的可燃性氣體的隔爆型電氣設備，則防爆標志為：exdi/iibt3。另外，對下列特殊情況，防爆標志內容可適當進行調整：(1) 如果電氣設備采用一種以上的復

7、合型式，則應先標出主體防爆型式，后標出其他的防爆型式。如：ii類b組主體隔爆型并有增安型接線盒t4組的電動機，其防爆標志為：exdeiibt4。jp3(2) 如果只允許使用在一種可燃性氣體或蒸氣環(huán)境中的電氣設備，其標志可用該氣體或蒸氣的化學分子式或名稱表示，這時，可不必注明氣體的組別和溫度組別。如：ii類用于氨氣環(huán)境的隔爆型的電氣設備，其防爆標志為：（）或(氨)。反過來，利用表2，制造廠可以按照防爆電氣產品的使用環(huán)境決定產品的溫度組別，按照溫度組別設計電氣設備的外殼表面溫度或內部溫度。防爆電氣設備的用戶可以根據場所中可能出現(xiàn)的爆炸性氣體或蒸氣的種類，方便地選用防爆電氣產品的溫度組別。例如，已知

8、環(huán)境中 存 在異丁烷(引燃溫度460)，則可選擇t1組別的防爆電氣產品；如果環(huán)境中存在丁烷和乙醚 (引燃溫度160 )，則須選擇t4組的防爆電氣產品。對于粉塵防爆電氣設備：如可用于21區(qū)的a型設備，最高表面溫度ta為170 ，其防爆標志為：dip a21 ta170 或者dipa21ta，t3；如可用于21區(qū)的b型設備，最高表面溫度tb為200 ，其防爆標志為：dip b21 tb200 或者dipb21tb，t36、設置標志的要求(1) 應在電氣設備主體部分的明顯地方設置標志；(2) 標志必須考慮到在可能存在的化學腐蝕下，仍然清晰和耐久。如標志ex、防爆型 式、類別、溫度組別可用凸紋或凹紋標

9、在外殼的明顯處，標志牌的材質應采用耐化學腐蝕的材料，如青銅、黃銅或不銹鋼。7 、國際上常用的防爆電氣設備標志舉例表4國際電工委員會(iec)(1)ex d ia iic t5其中：ex 防爆d 保護方式（隔爆型）ia 本安輸出關聯(lián)設備ii 設備類別c 氣體組別t5 溫度組別 cenelec(歐洲電工委員會)(1)eex d ia iic t5其中:eex 歐洲標志d 保護方式（隔爆型）ia 本安輸出關聯(lián)設備ii 設備類別c 氣體組別t5 溫度組別us (nec 505)(美國)* (3)class i, zone 1, a ex d ia iic t5 其中:class i 允許的類別zone

10、 1 允許使用的場所a 美國國家標準ex 防爆d 保護方式（防爆型）ia 本安ii 設備類別c 氣體組別t5 溫度組別 （）(美國)(4)，其中： 防護方式(除is之外，可選擇) 允許的類別 允許的等級(除2級外，可選擇)， 允許的氣體組別 溫度組別* nec為美國電氣規(guī)程，1996年，美國電氣規(guī)程中增加了第505章，旨在與國際普遍采用的iec標準體系的危險場所劃分方法協(xié)調一致。nec 500表示為適合于北美危險場所劃分體系 。(防爆電氣設備的防爆型式1.爆炸性混合物產生爆炸的條件爆炸是指物質從一種狀態(tài)，經過物理變化或化學變化，突然變成另一種狀態(tài)并放出巨大的能量，而產生的光和熱或機械功。在此僅

11、談及爆炸性混合物的爆炸，即所有的可燃性氣體、蒸氣及粉塵與空氣所形成的爆炸性混合物的爆炸。這類爆炸需要同時具備三個條件才可能發(fā)生：第一，必須存在爆炸性物質或可燃性物質；第二，要有助燃性物質，主要是空氣中的氧氣；第三，就是還要存在引燃源(如火花、電弧和危險溫度等)，它提供點燃混合物所必需的能量。只有這三個條件同時存在，才有發(fā)生爆炸的可能性，其中任何一個條件不具備，就不會產生燃燒和爆炸。因此，采取適當?shù)拇胧?，使三個條件不同時具備即可達到防止爆炸的目的。由于爆炸性混合物普遍存在于煤炭、石油、化工、紡織、糧食加工等行業(yè)的生產、加工、儲運等場所，如發(fā)生爆炸則危害極大。于是，人們采取了多種防爆技術方法，防止

12、爆炸危險 性環(huán)境形成及其爆炸。2.基本防爆型式(1) 隔爆型“”隔爆型防爆型式是把設備可能點燃爆炸性氣體混合物的部件全部封閉在一個外殼內，其外殼能夠承受通過外殼任何接合面或結構間隙，滲透到外殼內部的可燃性混合物在內部爆炸而不損壞，并且不會引起外部由一種、多種氣體或蒸氣形成的爆炸性環(huán)境的點燃(參見gb 3836 2標準)。把可能產生火花、電弧和危險溫度的零部件均放入隔爆外殼內，隔爆外殼使設備內部空間與周圍的環(huán)境隔開。隔爆外殼存在間隙，因電氣設備呼吸作用和氣體滲透作用，使內部可能存在爆炸性氣體混合物，當其發(fā)生爆炸時，外殼可以承受產生的爆炸壓力而不損壞，同時外殼 結構間隙可冷卻火焰、降低火焰?zhèn)鞑ニ俣?/p>

13、或終止加速鏈，使火焰或危險的火焰生成物不能穿越 隔爆間隙點燃外部爆炸性環(huán)境，從而達到隔爆目的。隔爆型“”按其允許使用爆炸性氣體環(huán)境的種類分為i類和iia、iib、iic類。該防爆型式設備適用于1、2區(qū)場所。(2) 增安型“”增安型防爆型式是一種對在正常運行條件下不會產生電弧、火花的電氣設備采取一些附加措施以提高其安全程度，防止其內部和外部部件可能出現(xiàn)危險溫度、電弧和火花的可能性的防爆型式。它不包括在正常運行情況下產生火花或電弧的設備(參見gb 38363標準)。在正常運行時不會產生火花、電弧和危險溫度的電氣設備結構上，通過采取措施降低或控制工作溫度、保證電氣連接的可靠性、增加絕緣效果以及提高外

14、殼防護等級，以減少由于污垢引起污染的可能性和潮氣進入等措施，減少出現(xiàn)可能引起點燃故障的可能性，提高設備正常運行和規(guī)定故障(例如：電動機轉子堵轉)條件下的安全可靠性。jp該類型設備主要用于2區(qū)危險場所，部分種類可以用于1區(qū)，例如具有合適保護裝置的增安型 低壓異步電動機、接線盒等。(3) 本質安全型“”本質安全型防爆型式是在設備內部的所有電路都是由在標準規(guī)定條件(包括正常工作和規(guī)定的故障條件)下，產生的任何電火花或任何熱效應均不能點燃規(guī)定的爆炸性氣體環(huán)境的本質安全電路。hth“”等級電氣設備ht是正常工作和施加一個故障和任意組合的兩個故障條件下，均不能引起點燃的本質安全型電氣設備；hth“”等級電

15、氣設備ht是正常工作和施加一個故障條件下，不能引起點燃的本質安全型電氣設備(參見gb 38 364標準)。本質安全型是從限制電路中的能量入手，通過可靠的控制電路參數(shù)將潛在的火花能量降低到可點燃規(guī)定的氣體混合物能量以下，導線及元件表面發(fā)熱溫度限制在規(guī)定的氣體混合物的點 燃溫度之下。該防爆型式只能應用于弱電設備中，該類型設備適用于0、1、2區(qū)()或1、2區(qū)( )。(4) 正壓型“”電氣設備的一種防爆型式。它是一種通過保持設備外殼內部保護氣體的壓力高于周圍爆炸性 環(huán)境壓力的措施來達到安全的電氣設備(參見gb38365標準)。正壓設備保護型式可利用不同方法。一種方法是在系統(tǒng)內部保護靜態(tài)正壓，而另一種方

16、法是保持持續(xù)的空氣或惰性氣體流動，以限制可燃性混合物進入外殼內部。兩種方法都需要在設備起動前用保護氣體對外殼進行沖洗，帶走設備內部非正壓狀態(tài)時進入外殼內的可燃性氣體，防止在外殼內形成可燃性混合物。這些方法的要點是監(jiān)測系統(tǒng)，并且進行定時換氣，以保 證系統(tǒng)的可靠性。該類設備按照保護方法可以用于1區(qū)或2區(qū)危險場所。(5) 油浸型“”油浸型防爆型式是將整個設備或設備的部件浸在油內(保護液)，使之不能點燃油面以上或外 殼外面的爆炸性氣體環(huán)境(參見gb38366標準)。這是一個主要用于開關設備的老的防爆技術方法。形成的電弧、火花浸在油下。該類型設備適用于1區(qū)或2區(qū)危險場所。(6) 充砂型“”充砂型防爆型式

17、是一種在外殼內充填砂粒或其他規(guī)定特性的粉末材料，使之在規(guī)定的使用條件下，殼內產生的電弧或高溫均不能點燃周圍爆炸性氣體環(huán)境的電氣設備保護型式(參見g b 38367標準)。該防爆型式將可點燃爆炸性氣體環(huán)境的導電部件固定并且完全埋入充砂材料中，從而阻止了火花、電弧和危險溫度的傳播，使之不能點燃外部爆炸性氣體環(huán)境。通常它用于“” 或“”設備內的元件和重載牽引電池組。該類型設備適用于1區(qū)或2區(qū)危險場所。(7) “”型防爆電氣設備該類型電氣設備在正常運行時，不能夠點燃周圍的爆炸性氣體環(huán)境，也不大可能發(fā)生引起點 燃的故障(參見gb 38368標準)?！啊毙碗姎庠O備正常運行時，即指設備在電氣和機械上符合設計

18、規(guī)范并在制造廠規(guī)定的范 圍內使用，不可能產生火花、電弧和危險溫度。該類型電氣設備僅適用于2區(qū)危險場所。(8) 澆封型“”澆封型防爆型式是將可能產生引起爆炸性混合物爆炸的火花、電弧或危險溫度部分的電氣部件，澆封在澆封劑(復合物)中，使它不能點燃周圍爆炸性混合物(參見gb 38369標準)。采用澆封措施，可防止電氣元件短路、固化電氣絕緣，避免了電路上的火花以及電弧和危險溫度等引燃源的產生，防止了爆炸性混合物的侵入，控制正常和故障狀況下的表面溫度。該類設備適用于1、2區(qū)危險場所。(9) 氣密型“”該類防爆設備型式采用氣密外殼。即環(huán)境中的爆炸性氣體混合物不能進入設備外殼內部。氣密外殼采用熔化、擠壓或膠粘的方法進行密封，這種外殼多半是不可拆卸的，以保證永久氣 密性(參見gb 383611標準)。該防爆措施屬于“”型防爆措施范疇，gb 383611已被gb 383682003代替。(10) 特殊型防爆電氣設備“”指國家標準未包括的防爆類型式，該型式可暫由主管部門制定暫行規(guī)定，并經指定的防爆檢 驗單位檢驗認可能夠具有防