爆炸原理三角形那些事

爆炸原理三角形那些事～電氣防爆安全知識(shí)講座三個(gè)80%據(jù)資料介紹，大概80%的行業(yè)都涉及防爆安全問(wèn)題。煤礦井下約有80%的場(chǎng)所屬于爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所;石油開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)和煉油廠約80%的場(chǎng)所屬于危險(xiǎn)區(qū)域;在化學(xué)工業(yè)中約80%以上的生產(chǎn)車間為危險(xiǎn)區(qū)域?；ず褪突さ刃袠I(yè)80%的常用有機(jī)化合物都是可燃性物質(zhì)。三個(gè)80%說(shuō)明無(wú)論行業(yè)、場(chǎng)所和物質(zhì)比例來(lái)說(shuō)，防爆安全是我們非常重視的問(wèn)題。對(duì)于我們化工企業(yè)來(lái)說(shuō)，更需要極其重視，一點(diǎn)點(diǎn)都馬虎不得。三類爆炸性環(huán)境爆炸性環(huán)境是指在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生可燃性物質(zhì)和空氣形成爆炸性混合物場(chǎng)所。根據(jù)可燃性物質(zhì)的物態(tài)性質(zhì)可分為三類。A可燃性氣體(1)物料是氣態(tài)，從裝置等泄漏出來(lái)，和空氣混合形成爆炸性混合物。（2）物料是易燃液體，從裝置等泄漏出來(lái)，因閃點(diǎn)較低，使液體釋放一定量的蒸汽，和空氣混合形成爆炸性混合物。（3）物料是易燃固體，如萘，它在一定溫度下，很容易升華，在表面形成蒸汽，和空氣混合形成爆炸性混合物。B可燃性粉塵如煤粉、小麥粉、鋁粉、聚乙烯粉等等，和空氣混合形成爆炸性混合物。C炸藥為什么有可燃性物質(zhì)場(chǎng)所就是爆炸性環(huán)境(1)

爆炸極限下限值很小可燃性物質(zhì)和空氣形成混合物為什么稱為爆炸性混合物，有此類混合物的場(chǎng)所為什么是爆炸性環(huán)境呢？可燃性物質(zhì)不但易燃燒，一般它的爆炸極限下限數(shù)值（氣態(tài)的可燃性物質(zhì)占空氣的比例）還很小。例如甲烷CH4燃燒反應(yīng)為CH4+2O2→CO2+2H2O

空氣中氧密度為20.9%，也就是說(shuō)二份氧氣和一份甲烷，換句話說(shuō)占空氣10.45%的甲烷在空氣中能完全反應(yīng)，產(chǎn)生爆炸。爆炸極限下限就取10.45%的一半為5.24%。這個(gè)理論推算的數(shù)值和實(shí)驗(yàn)的數(shù)值還是很接近的，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為5%。大多數(shù)氣態(tài)的可燃性物質(zhì)的爆炸極限下限在10%以下，還有大量化合物在3%以下。也就是說(shuō)只要有少量泄漏，可能不知不覺(jué)中達(dá)到爆炸極限下限。只要現(xiàn)場(chǎng)有火花和高溫等，就可能產(chǎn)生爆炸。為什么有可燃性物質(zhì)場(chǎng)所就是爆炸性環(huán)境(2)

可燃性氣體的著火能量很小不管是可燃性氣體還是易燃性液體的蒸汽，本身的著火的能量很小，一般在3～0.01mj之間。物質(zhì)化學(xué)式最小著火能量mj氫氣H20.02甲烷CH40.28乙烷C2H60.31乙炔C2H20.02苯C6H60.55乙烯C2H40.096異丁烷C4H100.52乙胺C2H5NH22.4乙醛CH3CHO0.376

mj是毫焦耳級(jí),是個(gè)很小的能量單位，這就說(shuō)明只要很小火花等點(diǎn)燃源，就可能使可燃性氣體著火。為什么有可燃性物質(zhì)場(chǎng)所就是爆炸性環(huán)境（3）

燃燒會(huì)很快引起爆炸與爆炸相比，燃燒好像破壞力小一點(diǎn)，影響范圍會(huì)小一點(diǎn)，撲滅相對(duì)容易一些。燃燒和爆炸一樣，都是劇烈的氧化反應(yīng)，只不過(guò)是劇烈程度不同。爆炸一般是起先由燃燒引起，然后變成爆燃，小爆炸，劇烈爆炸。其過(guò)渡時(shí)間可以在瞬間，也可以較長(zhǎng)時(shí)間完成。燃燒和爆炸還會(huì)造成設(shè)備損壞，使可燃性物質(zhì)進(jìn)一步泄漏，形成更嚴(yán)重的結(jié)果?，F(xiàn)場(chǎng)有較多可燃性氣體存在，如有電氣火花等點(diǎn)燃，會(huì)造成燃燒，因燃燒火焰噴發(fā)，使可燃性氣體氣團(tuán)壓縮，達(dá)到爆炸極限的下限，就會(huì)形成爆炸?，F(xiàn)場(chǎng)有阻擋物，會(huì)大大影響可燃性氣體的擴(kuò)散，容易爆炸。如可燃性氣體比空氣重，地面也可能成為阻擋物。因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)情況復(fù)雜，也無(wú)法判斷可燃性氣體的數(shù)量，爆炸極限的下限較低，著火能量較小，我們不得不把生產(chǎn)過(guò)程中有可燃性氣體等的場(chǎng)所劃為爆炸性環(huán)境。爆炸原理三角形爆炸和燃燒一樣是劇烈的氧化反應(yīng)。氧化反應(yīng)的一方是可燃性氣體或粉塵，另一方是空氣中的氧氣。我們也就把空氣作為氧化劑?？扇夹詺怏w和氧氣反應(yīng)的體積比例直接換算成與空氣的比例，工程上計(jì)算方便，處理起來(lái)也直觀?？扇夹詺怏w或粉塵和空氣的混合物，如沒(méi)有點(diǎn)燃源，是不會(huì)燃燒或爆炸的。因此，在防爆安全技術(shù)領(lǐng)域中，常用左圖爆炸原理三角形說(shuō)明只有三角形的三條邊代表的三個(gè)條件都存在才可能爆炸。當(dāng)然我們會(huì)想到如缺一條邊，缺少一個(gè)條件，爆炸不可能發(fā)生。如三個(gè)條件都不可避免地存在，還有一個(gè)量的大小，相互之間的比例關(guān)系。防爆安全技術(shù)就是通過(guò)控制量的大小和相互之間的比例關(guān)系，來(lái)達(dá)到防爆安全。在GB50058“爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范”的附錄D列出了和防爆安全技術(shù)有關(guān)的可燃性氣體或蒸汽爆炸混合物分級(jí)分類的數(shù)據(jù)。1.可燃性氣體或蒸汽的相對(duì)密度2.可燃性氣體或蒸汽的閃點(diǎn)3.可燃性氣體或蒸汽的引燃溫度和引燃溫度組級(jí)4.可燃性氣體或蒸汽的爆炸極限（下限和上限）V%5.可燃性氣體或蒸汽的級(jí)別（也可稱防爆級(jí)別）可燃性氣體蒸汽的五大性質(zhì)可燃性氣體蒸汽的密度影響防爆區(qū)域的劃分(1)可燃性氣體蒸汽的密度一般采用相對(duì)密度的方法，它的基準(zhǔn)是空氣。可燃性氣體蒸汽的密度除以空氣的密度的比值就該氣體的相對(duì)密度?？諝獾拿芏却笮∨c溫度、海拔等因素有關(guān)，海拔越高密度越低，我們一般采用的空氣密度是指在0攝氏度、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，密度為1.29kg/m3

。相對(duì)密度大于1.2的可燃性氣體蒸汽稱為重于空氣，相對(duì)密度小于0.8的則稱為輕與空氣。在0.8和1.2之間應(yīng)酌情考慮。在附錄D199種可燃性氣體蒸汽只有分子式較簡(jiǎn)單的甲烷、乙烷、氨、甲醇、甲胺、氰化氫、一氧化碳、乙烯、焦?fàn)t煤氣和氫氣的相對(duì)密度小于1.大多數(shù)的可燃性氣體蒸汽比空氣重?？扇夹詺怏w蒸汽在泄露時(shí)如相對(duì)密度小于1，它會(huì)向上散發(fā)，上方有頂蓋，會(huì)聚集在頂蓋下方；相對(duì)密度大于1，它會(huì)向下沉，區(qū)域內(nèi)的地坪下溝坑都劃為危險(xiǎn)區(qū)域。相對(duì)密度的大小會(huì)影響防爆區(qū)域的劃分?？扇夹詺怏w蒸汽的密度影響防爆區(qū)域的劃分(2)上面左右2圖直觀地反映了可燃性氣體和蒸汽的密度對(duì)防爆區(qū)域的影響。閃點(diǎn)是使液體產(chǎn)生可燃蒸汽的溫度化工廠有大量的液態(tài)物料在管道和設(shè)備中反應(yīng)和傳輸，最終的產(chǎn)品也會(huì)液態(tài)方式存在。液態(tài)的化工物資，在表面會(huì)產(chǎn)生蒸汽，和空氣形成混合物。在標(biāo)準(zhǔn)條件下，使液體變成蒸汽的數(shù)量能夠形成可燃性氣體和空氣混合物的最低溫度就是閃點(diǎn)。在閃點(diǎn)溫度條件下，用明火來(lái)點(diǎn)燃液體表面的蒸汽，會(huì)產(chǎn)生一閃即逝（不會(huì)持續(xù)）的燃燒。它是燃與不燃的分界線，也是評(píng)判是不是可燃蒸汽的標(biāo)準(zhǔn)。決定是否要進(jìn)行防爆電力裝置設(shè)計(jì)，重要條件有關(guān)閃點(diǎn)的二條（1）閃點(diǎn)低于或等于環(huán)境溫度的可燃液體的蒸氣或薄霧與空氣混合形成爆炸性氣體混合物；（2）在物料操作溫度高于可燃液體閃點(diǎn)的情況下，可燃液體有可能泄漏時(shí)。根據(jù)消防工程設(shè)計(jì)及應(yīng)用，根據(jù)閃點(diǎn)的不同將可燃液體分為了三大種類。即：甲類液體：閃點(diǎn)小于28℃的液體。（如原油、汽油等）乙類液體：閃點(diǎn)大于或等于28℃但小于60℃的液體。（如噴氣燃料、燈用煤油）丙類液體：閃點(diǎn)大于60℃以上的液體。（重油、柴油、潤(rùn)滑油等）閃點(diǎn)溫度越低越危險(xiǎn)。閃點(diǎn)還會(huì)影響防爆區(qū)域的劃分，閃點(diǎn)溫度低，爆炸危險(xiǎn)區(qū)域就越大。在沒(méi)有明火等點(diǎn)火源的情況下，可燃性氣體混合物的溫度達(dá)到某一溫度時(shí)，由于其內(nèi)部氧化反應(yīng)放熱的加劇而自動(dòng)引燃著，即產(chǎn)生自燃。這一溫度叫做引燃溫度，有時(shí)也稱之為自燃溫度。同閃點(diǎn)不一樣，自燃溫度是沒(méi)有明火點(diǎn)燃源。引燃溫度決定防爆電氣設(shè)備溫度組別（1）如右表所示，可燃性氣體或蒸汽的引燃溫度差別極大。溫度小于引燃溫度，就不會(huì)使可燃性氣體混合物自燃，進(jìn)而使之爆炸。引燃溫度差異很大。在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)有很多電氣設(shè)備，如電機(jī)、泵、燈具、儀表、控制箱、配電箱等等。有些功率很大，設(shè)備表面等都會(huì)產(chǎn)生高溫，其溫度還會(huì)超出不少可燃?xì)怏w或蒸汽的自燃溫度，這說(shuō)明這些電氣設(shè)備不能在有這類可燃?xì)怏w或蒸汽環(huán)境下工作；但小于另一些可燃?xì)怏w或蒸汽的自燃溫度，這說(shuō)明這些電氣設(shè)備能在另一類可燃?xì)怏w或蒸汽環(huán)境下工作。為了方便管理，清晰標(biāo)注。把可燃?xì)怏w或蒸汽的自燃溫度分成6組，并標(biāo)為T(mén)1～T6.防爆電氣設(shè)備的溫度等級(jí)也相應(yīng)根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)分為T(mén)1～T6組別。引燃溫度決定防爆電氣設(shè)備溫度組別（2）引燃溫度決定防爆電氣設(shè)備溫度組別（3）爆炸性氣體溫度組別T1T2T3T4T5T6甲烷乙烷、丙烷、丙酮、苯乙烯、氯苯、甲苯、苯、氨、一氧化碳、甲醛、苯氨丁烷、甲醇、乙醇、丙烯、氯乙烯、醋酸丁酯、乙酸戊酯戊烷、巳烷、庚烷、癸烷、辛烷、汽油、氯丁烷乙醚、三甲胺亞硝酸乙酯焦?fàn)t煤氣、環(huán)丙烷、丙烯腈環(huán)氧乙烷、2-環(huán)氧丙烷、乙烯、1,3-丁二烯二甲醚、硫化氫、四氫膚喃、丙烯醛四氟乙烯、二乙醚水煤氣、氫氣乙炔二硫化碳硝酸乙酯各個(gè)溫度組別的爆炸性氣體數(shù)量是不一樣的。在常見(jiàn)的氣體中，T1是55個(gè)，T2是66個(gè)，T3是50個(gè)，T4是9個(gè)，T5是1個(gè)，T6是2個(gè)。T5和T6一共3個(gè)，具體就是上表所列的3個(gè)。引燃溫度決定防爆電氣設(shè)備溫度組別（4）上表是不同溫度等級(jí)防爆電氣設(shè)備相對(duì)應(yīng)的可燃?xì)怏w或蒸汽引燃溫度等級(jí)的使用范圍。溫度等級(jí)為T(mén)1的防爆電氣設(shè)備只適用于有引燃溫度等級(jí)為T(mén)1的可燃?xì)怏w或蒸汽的工廠場(chǎng)所；溫度等級(jí)為T(mén)4的防爆電氣設(shè)備適用于有引燃溫度等級(jí)為T(mén)1～T4的可燃?xì)怏w或蒸汽的工廠場(chǎng)所.要根據(jù)可燃?xì)怏w或蒸汽引燃溫度等級(jí)來(lái)對(duì)號(hào)入座，取合適的溫度等級(jí)的防爆電氣設(shè)備就能安全工作。不必非要取溫度等級(jí)為T(mén)5～T6的防爆產(chǎn)品。引燃溫度等級(jí)為T(mén)5～T6的可燃?xì)怏w或蒸汽只有3個(gè)。不同溫度等級(jí)的防爆電氣設(shè)備的使用范圍

可燃?xì)怏w或蒸汽引燃溫度等級(jí)防爆電氣設(shè)備的溫度等級(jí)T1(>450℃）T2(300～450℃）T3(200～300℃）T4(135～200℃）T5(100～135℃）T6(85～100℃）T1(300～450℃）

T2(200～300℃）

T3(135～200℃）

T4(100～135℃）

T5(85～100℃）

T6(<85℃）

爆炸發(fā)生在可燃性氣體或蒸汽的爆炸上下極限內(nèi)可燃性物質(zhì)和空氣中氧氣發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)表明只有當(dāng)可燃性氣體或蒸汽達(dá)到可燃性混合物的一定比例才可能爆炸，這是爆炸下限；超過(guò)一定比例后，不會(huì)發(fā)生爆炸，這是爆炸上限。如左圖所示。爆炸在爆炸下限和爆炸上限之間發(fā)生。各種可燃性氣體或蒸汽的爆炸下限和爆炸上限是不一樣的。爆炸在爆炸下限和爆炸上限之間發(fā)生。如左表所示，爆炸下限是較小的。防爆工程認(rèn)為，空氣中可燃性氣體或蒸汽至少在爆炸下限的25%以下，才是較安全的。其數(shù)值更小了。如汽油只有0.35%，柴油只有0.15%，氫氣只有1%等等。防爆工程一項(xiàng)重要的任務(wù)就是保證生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)可燃性氣體或蒸汽不能突破爆炸下限的25%以下。防爆工程可以通過(guò)工程設(shè)計(jì)、通風(fēng)、正壓防爆方法等手段來(lái)達(dá)到工廠現(xiàn)場(chǎng)的安全?？扇夹詺怏w和蒸汽的級(jí)別（1)

類別、級(jí)別、溫度組別上表是常見(jiàn)的代表性可燃性氣體和蒸汽分類、分級(jí)和溫度分組表。類別級(jí)別爆炸性氣體溫度組別T1T2T3T4T5T6I甲烷IIA乙烷、丙烷、丙酮、苯乙烯、氯苯、甲苯、苯、氨、一氧化碳、甲醛、苯氨丁烷、甲醇、乙醇、丙烯、氯乙烯、醋酸丁酯、乙酸戊酯戊烷、巳烷、庚烷、癸烷、辛烷、汽油、氯丁烷乙醚、三甲胺亞硝酸乙酯IIB焦?fàn)t煤氣、環(huán)丙烷、丙烯腈環(huán)氧乙烷、2-環(huán)氧丙烷、乙烯、1,3-丁二烯二甲醚、硫化氫、四氫膚喃、丙烯醛四氟乙烯、二乙醚IIC水煤氣、氫氣乙炔二硫化碳硝酸乙酯可燃性氣體和蒸汽的級(jí)別（2)

最大試驗(yàn)安全間隙MESG（1）上表是常見(jiàn)的代表性可燃性氣體和蒸汽分類、分級(jí)和溫度分組表。溫度等級(jí)是根據(jù)可燃性氣體和蒸汽的自燃溫度來(lái)分組的。類別用羅馬數(shù)字來(lái)表示，因?yàn)槊旱V情況很特殊，國(guó)際上統(tǒng)一把甲烷單獨(dú)劃出，用Ⅰ類表達(dá);工廠中的可燃性氣體和蒸汽，用Ⅱ類表達(dá)。工廠類爆炸性氣體和蒸汽，又根據(jù)最大試驗(yàn)安全間隙MESG和最小點(diǎn)燃電流比MICR的數(shù)值，分為A、B、C三級(jí)。最大試驗(yàn)安全間隙MESG是隔爆型電氣設(shè)備防爆設(shè)計(jì)的基本參數(shù)?？扇夹詺怏w和蒸汽的級(jí)別（3)

最大試驗(yàn)安全間隙MESG（2）在19世紀(jì)的英國(guó)，工業(yè)革命蓬勃發(fā)展。煤礦遍地開(kāi)花，下井帶著沒(méi)有外殼的燈，機(jī)械是普通的機(jī)械。根本沒(méi)有防爆概念。當(dāng)時(shí)事故頻頻發(fā)生。人們發(fā)現(xiàn)把燈具等放在外殼內(nèi)，能避免設(shè)備的高溫和火花與可燃性氣體直接接觸，可以減少事故的發(fā)生的次數(shù)。見(jiàn)圖1和圖2.自燃溫度為180度的可燃性氣體接觸到燈具表面溫度只有120度，不會(huì)產(chǎn)生爆炸。圖1圖2人們又發(fā)現(xiàn)燈具等有間隙，且開(kāi)燈時(shí)內(nèi)部溫度很高關(guān)燈時(shí)溫度降低，會(huì)產(chǎn)生呼吸效應(yīng)，把燈具外的可燃性氣體吸進(jìn)來(lái)?？扇夹詺怏w的爆炸下限較低，又遇到燈具內(nèi)部的高溫和火花，就可能發(fā)生爆炸。

可燃性氣體和蒸汽的級(jí)別（4)

最大試驗(yàn)安全間隙MESG（3）圖3圖4如圖5所示，因內(nèi)部爆炸，壓力很大，氣體膨脹，一部分熱氣流會(huì)從間隙處噴出來(lái)。如圖6所示，上下金屬殼體形成的結(jié)合間隙小長(zhǎng)度長(zhǎng)，能阻止火焰的噴出，而且冷卻噴出的熱氣流的溫度，小于180度，就不可能使燈具外的自燃溫度為180度可燃性氣體爆炸。把爆炸隔離在殼體內(nèi)，這就是具有隔爆的性能，這種防爆的形式稱為隔爆型，也叫隔爆外殼，代號(hào)是“d”,英文是flameproofenclosure，直譯是阻止火焰?zhèn)鞑ネ鈿ぁ？扇夹詺怏w和蒸汽的級(jí)別（5)

最大試驗(yàn)安全間隙MESG（4）圖5圖6可燃性氣體和蒸汽的級(jí)別（6)

最大試驗(yàn)安全間隙MESG（5）圖7是間隙大長(zhǎng)度短的情況，內(nèi)部的火焰有可能直接竄出來(lái)，也可能有火花冒出來(lái)，當(dāng)然也不可能使熱氣流冷卻，這樣就點(diǎn)燃外部的可燃性氣體，也叫傳爆。間隙的大小和長(zhǎng)度對(duì)傳爆性能有極大的影響。隔爆型設(shè)備外殼當(dāng)然還具有很強(qiáng)的強(qiáng)度，在內(nèi)部爆炸時(shí)不炸裂不損壞不變形，否則也會(huì)引起外部爆炸。隔爆型設(shè)備外殼設(shè)計(jì)生產(chǎn)時(shí)要進(jìn)行嚴(yán)酷的強(qiáng)度試驗(yàn)。隔爆型設(shè)備外殼要具有能承受內(nèi)部爆炸不損壞和不傳爆的能力，才能在爆炸性氣體環(huán)境中安全工作。也可以說(shuō)既耐爆又不傳爆。圖7可燃性氣體和蒸汽的級(jí)別（7)

最大試驗(yàn)安全間隙MESG（6）防爆工程要對(duì)可燃性氣體和蒸汽用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)裝置進(jìn)行試驗(yàn)，接合面長(zhǎng)度為25mm試驗(yàn)箱內(nèi)腔和外殼內(nèi)腔充滿同樣的可燃性氣體。在試驗(yàn)箱內(nèi)腔點(diǎn)火，用千分表調(diào)節(jié)試驗(yàn)箱上下殼體接合面長(zhǎng)度為25mm法蘭面的間隙值，直到找到試驗(yàn)箱內(nèi)腔的爆炸不傳到外殼內(nèi)腔中的最大間隙。然后固定這個(gè)間隙，連續(xù)進(jìn)行十次試驗(yàn)驗(yàn)證。這個(gè)數(shù)值就是該可燃性氣體的最大試驗(yàn)安全間隙MESG(maximumexperimentalsafegaps)可燃性氣體和蒸汽的級(jí)別（8)

最大試驗(yàn)安全間隙MESG（7）同溫度等級(jí)分組一樣，最大試驗(yàn)安全間隙MESG也分為四種。煤礦Ⅰ類甲烷MESG為1.14mm.工廠Ⅱ類的分級(jí)限值規(guī)定如下：ⅡAMESG>0.9mmⅡB0.9mm≥MESG≥0.5mmⅡC0.5mm>MESG

隔爆型電氣設(shè)備的接合面的尺寸也是根據(jù)上述分級(jí)的MESG來(lái)規(guī)定的，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)還根據(jù)接合面尺寸和容積具體規(guī)定了詳細(xì)尺寸要求（見(jiàn)下表），產(chǎn)品根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，還要經(jīng)過(guò)強(qiáng)度試驗(yàn)和傳爆試驗(yàn)，傳爆試驗(yàn)也是10次?？扇夹詺怏w和蒸汽的級(jí)別（9)

最小點(diǎn)燃電流比MICR（1）最大試驗(yàn)安全間隙涉及隔爆型電氣設(shè)備，最小點(diǎn)燃電流比涉及本質(zhì)安全性電氣設(shè)備。隔爆性設(shè)備是把有火花和高溫的電氣裝置用外殼包起來(lái)，本質(zhì)安全性設(shè)備是控制點(diǎn)燃源的溫度和能量。本安防爆技術(shù)起源于英國(guó)。1913年，英國(guó)南威爾士(SouthWales)煤礦發(fā)生了一場(chǎng)爆炸事故，439人喪生。這場(chǎng)災(zāi)難性爆炸事故是由電鈴設(shè)備產(chǎn)生的電火花點(diǎn)燃甲烷(沼氣)引起的。在1915～1916年間，英國(guó)內(nèi)政部實(shí)驗(yàn)站與達(dá)拉漠(Durham)大學(xué)的阿姆斯壯(Armstrong)學(xué)院合作，對(duì)電鈴系統(tǒng)進(jìn)行了進(jìn)一步的調(diào)查和分析。結(jié)果證明：斷路火花的能量是由電鈴的電感線圈產(chǎn)生的，但只要將電源電壓限制在25V以內(nèi)，并用一個(gè)無(wú)感電阻適當(dāng)限制電鈴激勵(lì)電流就能使該電鈴系統(tǒng)的斷路火花能量減少到安全水平。后來(lái)，英國(guó)內(nèi)政部根據(jù)這些調(diào)查得出的規(guī)定，試驗(yàn)認(rèn)證了一些類似的設(shè)備，于1917年起將類似電鈴系統(tǒng)應(yīng)用于英國(guó)礦井。實(shí)踐證明這些規(guī)定確實(shí)是安全的，因此，這些規(guī)定逐漸被人們所認(rèn)識(shí)和承認(rèn)。并把這一技術(shù)叫做“本質(zhì)安全”(IntrinsicSafety—IS)。大約在1936年，英國(guó)的工廠鑒定員認(rèn)證了第一個(gè)產(chǎn)品?？扇夹詺怏w和蒸汽的級(jí)別（10)

最小點(diǎn)燃電流比MICR（2）電火花和熱效應(yīng)是引起爆炸性危險(xiǎn)氣體爆炸的主要點(diǎn)燃源，本安就是通過(guò)限制電火花和熱效應(yīng)兩個(gè)可能的點(diǎn)燃源的能量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。試驗(yàn)表明，對(duì)于各種爆炸性危險(xiǎn)氣體都有其最小點(diǎn)燃能量(例如氫氣19uj

、乙烯60uj、丙烯200uj

、甲烷280uj)，在正常工作和故障狀態(tài)下，當(dāng)儀表可能產(chǎn)生的電火花或熱效應(yīng)的能量小于這個(gè)能量時(shí)，儀表將不可能點(diǎn)燃相應(yīng)的爆炸性危險(xiǎn)氣體而產(chǎn)生爆炸。因此，本安型防爆儀表的設(shè)計(jì)，必須從限制能量人手，可靠地將電路中的電壓和電流限制在一個(gè)允許的范圍內(nèi)，以保證儀表在正常工作或發(fā)生短接和元器件損壞等故障情況下產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)不致于引起其周圍可能存在的危險(xiǎn)氣體爆炸。本安防爆技術(shù)實(shí)際上是一種低功率設(shè)計(jì)技術(shù)。通常對(duì)于氫氣(Ⅱc)環(huán)境，必須將電路功率限制在1．3w左右。由此可見(jiàn)，本安技術(shù)能很好地適用于工業(yè)自動(dòng)化儀表?？扇夹詺怏w和蒸汽的級(jí)別（10)

最小點(diǎn)燃電流比MICR（2）試驗(yàn)表明，在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下，不同物質(zhì)產(chǎn)生點(diǎn)燃所需的電流大小各不相同。不同爆炸性物質(zhì)(氣體、蒸氣)的最小點(diǎn)燃電流可應(yīng)用IEC79-3規(guī)定的本質(zhì)安全電路的火花試驗(yàn)裝置測(cè)定。火花試驗(yàn)裝置應(yīng)在接有0.09H^-0.1H的空芯線圈的24V直流電路中操作，并且該電路中的電流應(yīng)調(diào)整電阻數(shù)值控制。每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)80次，產(chǎn)生火花。所謂最小點(diǎn)燃電流比是指用甲烷的最小點(diǎn)燃電流(MIC)為參考，以氣體的最小點(diǎn)燃電流除以甲烷的最小點(diǎn)燃電流，MICR某物質(zhì)=MIC某物質(zhì)/MIC甲烷可燃性氣體和蒸汽的級(jí)別（10)

最小點(diǎn)燃電流比MICR（2）氣體和蒸氣的分級(jí)原則

級(jí)別

最大試驗(yàn)安全間隙（MESG）（mm）

最小點(diǎn)燃電流比（MICR）

IIA

MESG＞0.9

MICR＞0.8

IIB

0.5＜MESG≤0.9

0.45＜MICR≤0.8

IIC

MESG≤0.5

MICR＜0.45

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，所有爆炸性氣體、蒸氣的最小點(diǎn)燃電流都比甲烷小，所以MICR<1．0。本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)就是以MICR(minimumignitingcurrentratio)為基礎(chǔ)的。同樣根據(jù)MICR定義可知，甲烷的最小點(diǎn)燃電流比為1．0，其他II類氣體的分級(jí)限值規(guī)定如下：A級(jí)：0．8<MICR<1．0：B級(jí)：0．45≤MICR≤0．8：C級(jí)：MICR<0．45。II類氣體最小點(diǎn)燃電流比分級(jí)和最大試驗(yàn)安全間隙分級(jí)基本相同。這是因?yàn)镸ESG數(shù)值小，說(shuō)明要點(diǎn)燃的氣體的最小點(diǎn)燃能力小，基本等同于MICR小?？扇夹詺怏w和蒸汽的級(jí)別（10)

最小點(diǎn)燃電流比MICR（2）類別級(jí)別爆炸性氣體溫度組別T1T2T3T4T5T6I甲烷IIA乙烷、丙烷、丙酮、苯乙烯、氯苯、甲苯、苯、氨、一氧化碳、甲醛、苯氨丁烷、甲醇、乙醇、丙烯、氯乙烯、醋酸丁酯、乙酸戊酯戊烷、巳烷、庚烷、癸烷、辛烷、汽油、氯丁烷乙醚、三甲胺亞硝酸乙酯IIB焦?fàn)t煤氣、環(huán)丙烷、丙烯腈環(huán)氧乙烷、2-環(huán)氧丙烷、乙烯、1,3-丁二烯二甲醚、硫化氫、四氫膚喃、丙烯醛四氟乙烯、二乙醚IIC水煤氣、氫氣乙炔二硫化碳硝酸乙酯上圖是常見(jiàn)的可燃性氣體和蒸汽的溫度組別、類別和級(jí)別舉例表。在常用的155種工廠類氣體中。屬ⅡA為120個(gè)；屬ⅡB為30個(gè)；屬ⅡC為5個(gè)，具體就是上表列出的水煤氣、氫氣、乙炔、二硫化碳和硝酸乙酯。有關(guān)性能表中還有44種表為“其他物質(zhì)”。屬ⅡA為30個(gè)；屬ⅡB為13個(gè)；不明歸類1種。可燃性氣體或蒸汽性能表(1)在GB50058爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范中，有附錄D，其中列出5個(gè)重要性質(zhì)，我們一般常見(jiàn)的是級(jí)別和引燃溫度等級(jí)2個(gè)數(shù)據(jù)，但另3個(gè)如前所說(shuō)，也是很重要的性質(zhì)。表D可燃性氣體或蒸氣爆炸性混合物分級(jí)分組舉例序號(hào)物質(zhì)名稱分子式級(jí)別引燃溫度組別引燃溫度（℃）閃點(diǎn)（℃）爆炸極限V％相對(duì)密度下限上限IIA級(jí)一、烴類

鏈烷類

1甲烷CH4IIAT1537Gas5150.62乙烷C2H6IIAT1472Gas312.513丙烷C3H8IIAT2432Gas211.11.54丁烷C4H10IIAT2365-601.98.525戊烷C5H12IIAT3260<-401.57.82.56己烷C6H14IIAT3225-221.17.537庚烷C7H16IIAT3204-41.056.73.58辛烷C8H18IIAT32061316.53.99壬烷C9H20IIAT3205310.82.94.410癸烷C10H22IIAT3210460.85.44.9可燃性氣體或蒸汽性能表（2)序號(hào)物質(zhì)名稱分子式級(jí)別引燃溫度組別引燃溫度（℃）閃點(diǎn)（℃）爆炸極限V％相對(duì)密度下限上限11環(huán)丁烷CH2(CH2)4CH2IIA－－Gas1.8－1.912環(huán)戊烷CH2(CH2)4CH2IIAT2380<-71.5－2.413環(huán)己烷CH2(CH2)4CH2IIAT3245-201.382.914環(huán)庚烷CH2(CH2)5CH2IIA－－<211.16.73.3915甲基環(huán)丁烷CH3CH(CH2)2CH2IIA－－－－－－16甲基環(huán)戊烷CH3CH(CH2)3CH2IIAT3258<-1018.352.917甲基環(huán)己烷CH3CH(CH2)4CH2IIAT3250-41.26.73.418乙基環(huán)丁烷C2H5CH(CH2)2CH2IIAT3210<-161.27.72.919乙基環(huán)戊烷C2H5CH(CH2)3CH2IIAT3260<-211.16.73.420乙基環(huán)己烷C2H5CH(CH2)4CH2IIAT3238350.96.63.921萘烷（十氫化萘）CH2(CH2)3CHCH(CH2)3CH2IIAT3250540.74.94.8

鏈烯類

22丙烯CH2=CHCH3IIAT2455Gas211.11.5可燃性氣體或蒸汽性能表（3）序號(hào)物質(zhì)名稱分子式級(jí)別引燃溫度組別引燃溫度（℃）閃點(diǎn)（℃）爆炸極限V％相對(duì)密度下限上限145丙稀醛CH2=CHCHOIIBT3220-262.8311.9146四氫呋喃CH2(CH2)2CH2OIIBT3321-14211.82.5注：**一氧化碳在異常環(huán)境溫度下可以含有使它與空氣的混合物飽和的水分四、混合氣147焦?fàn)t煤氣

IIBT1560－4400.40～0.50五、含鹵化合物148四氟乙烯C2F4IIBT4200Gas10503.871491氯-2,3-環(huán)氧丙烷OCH2CHCH2ClIIBT2411323.8213.3150硫化氫H2SIIBT3260Gas4441.2IIC級(jí)151氫H2IICT1500Gas4750.1152乙炔C2H2IICT2305Gas2.51000.9153二硫化碳CS2IICT5102-301.3502.64154硝酸乙酯C2H5ONO2IICT685104－3.14155水煤氣－IICT1－1－－－有關(guān)危險(xiǎn)區(qū)域劃分的標(biāo)準(zhǔn)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的劃分涉及電力裝置設(shè)計(jì)和防爆安全工程管理等等。這方面有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有4個(gè)。1.GB3836.14爆炸性環(huán)境用電氣設(shè)備第14部分危險(xiǎn)場(chǎng)所分類2.GB50058爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范3.等同于美國(guó)石油學(xué)會(huì)APIRP505的SYT6671石油設(shè)施電氣設(shè)備安裝區(qū)域一級(jí)0區(qū)1區(qū)2區(qū)區(qū)域劃分推薦做法4.美國(guó)國(guó)家防火協(xié)會(huì)NFPA497“RecommendedPracticefortheClassificationofFlammableLiquids,Gases,orVaporsandofHazardous(Classified)LocationsforElectricalInstallationsinChemicalProcessAreas”哪些非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域符合下列條件之一時(shí)，可劃為非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域：1沒(méi)有釋放源并不可能有可燃物質(zhì)侵入的區(qū)域；2可燃物質(zhì)可能出現(xiàn)的最高濃度不超過(guò)爆炸下限值的10％；3在生產(chǎn)過(guò)程中使用明火的設(shè)備附近，或熾熱部件的表面溫度超過(guò)區(qū)域內(nèi)可燃物質(zhì)引燃溫度的設(shè)備附近；4在生產(chǎn)裝置區(qū)外，露天或開(kāi)敞設(shè)置的輸送可燃物質(zhì)的架空管道地帶，但其閥門(mén)處按具體情況定。爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的根源是釋放源釋放源應(yīng)按可燃物質(zhì)的釋放頻繁程度和持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短分級(jí)，并應(yīng)符合下列規(guī)定。1連續(xù)級(jí)釋放源：連續(xù)釋放或預(yù)計(jì)長(zhǎng)期釋放的釋放源。類似下列情況可劃為連續(xù)級(jí)釋放源：1)沒(méi)有用惰性氣體覆蓋的固定頂蓋貯罐中的可燃液體的表面；2)油、水分離器等直接與空間接觸的可燃液體的表面；3)經(jīng)?；蜷L(zhǎng)期向空間釋放可燃?xì)怏w或可燃液體的蒸氣的排氣孔和其它孔口。2一級(jí)釋放源：在正常運(yùn)行時(shí)，預(yù)計(jì)可能周期性或偶爾釋放的釋放源。類似下列情況的，可劃為一級(jí)釋放源：1)在正常運(yùn)行時(shí)，會(huì)釋放可燃物質(zhì)的泵、壓縮機(jī)和閥門(mén)等的密封處；2)貯有可燃液體的容器上的排水口處，在正常運(yùn)行中，當(dāng)水排掉時(shí)，該處可能會(huì)向空間釋放可燃物質(zhì)；3)正常運(yùn)行時(shí)，會(huì)向空間釋放可燃物質(zhì)的取樣點(diǎn)；4)正常運(yùn)行時(shí)，會(huì)向空間釋放可燃物質(zhì)的泄壓閥、排氣口和其它孔口。3二級(jí)釋放源：在正常運(yùn)行時(shí)，預(yù)計(jì)不可能釋放，如果釋放也僅是偶爾和短期釋放的釋放源。類似下列情況的，可劃為二級(jí)釋放源：1)正常運(yùn)行時(shí)不能出現(xiàn)釋放可燃物質(zhì)的泵、壓縮機(jī)和閥門(mén)的密封處；2)正常運(yùn)行時(shí)不能釋放可燃物質(zhì)的法蘭、連接件和管道接頭；3)正常運(yùn)行時(shí)不能向空間釋放可燃物質(zhì)的安全閥、排氣孔和其它孔口處；4)正常運(yùn)行時(shí)不能向空間釋放可燃物質(zhì)的取樣點(diǎn)。0區(qū)1區(qū)2區(qū)2種定義(1)GB3836.14對(duì)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域0區(qū)1區(qū)2區(qū)有如下的定義，還對(duì)爆炸混合物出現(xiàn)的頻率和區(qū)域的關(guān)系作些定量的說(shuō)明。在定義中強(qiáng)調(diào)了正常運(yùn)行。GB50058定義正常運(yùn)行是指正常的開(kāi)車、運(yùn)轉(zhuǎn)、停車，可燃物質(zhì)產(chǎn)品的裝卸，密閉容器蓋的開(kāi)閉，安全閥、排放閥以及所有工廠設(shè)備都在其設(shè)計(jì)參數(shù)范圍內(nèi)工作的狀態(tài)0區(qū)1區(qū)2區(qū)2種定義(2)SYT6671也就是APIRP505也對(duì)0區(qū)1區(qū)2區(qū)進(jìn)行了定義，還考慮了修理、維護(hù)、故障、誤操作、通風(fēng)失效等實(shí)際情況。釋放源的等級(jí)不等于區(qū)域的等級(jí)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的劃分應(yīng)按釋放源級(jí)別和通風(fēng)條件確定，并應(yīng)符合下列規(guī)定。1首先應(yīng)按下列釋放源的級(jí)別劃分區(qū)域：1)存在連續(xù)級(jí)釋放源的區(qū)域可劃為０區(qū)。2)存在一級(jí)釋放源的區(qū)域可劃為１區(qū)。3)存在二級(jí)釋放源的區(qū)域可劃為２區(qū)。2其次應(yīng)根據(jù)通風(fēng)條件調(diào)整區(qū)域劃分：1)當(dāng)通風(fēng)良好時(shí)，可降低爆炸危險(xiǎn)區(qū)域等級(jí)；當(dāng)通風(fēng)不良時(shí)應(yīng)提高爆炸危險(xiǎn)區(qū)域等級(jí)。2)局部機(jī)械通風(fēng)在降低爆炸性氣體混合物濃度方面比自然通風(fēng)和一般機(jī)械通風(fēng)更為有效時(shí)，可采用局部機(jī)械通風(fēng)降低爆炸危險(xiǎn)區(qū)域等級(jí)。3)在障礙物、凹坑和死角處，應(yīng)局部提高爆炸危險(xiǎn)區(qū)域等級(jí)。4)利用堤或墻等障礙物，限制比空氣重的爆炸性氣體混合物的擴(kuò)散，可縮小爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的范圍。通風(fēng)的級(jí)別和有效性通風(fēng)有效性應(yīng)劃分成以下三個(gè)等級(jí)（見(jiàn)附錄C中的例子）?！己茫和L(fēng)連續(xù)地存在；—一般：在正常運(yùn)行時(shí)，預(yù)計(jì)通風(fēng)存在。允許發(fā)生短時(shí)、不經(jīng)常的不連續(xù)通風(fēng)．—差：不能滿足“良好”或“一般”標(biāo)準(zhǔn)的通風(fēng)，但預(yù)計(jì)不會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的不連續(xù)通風(fēng)。對(duì)于差的通風(fēng)都不能滿足的通風(fēng)條件，不得考慮成有通風(fēng)條件的場(chǎng)所。自然通風(fēng)：對(duì)戶外場(chǎng)所，一般情況下，判斷通風(fēng)條件應(yīng)以假設(shè)最小風(fēng)速為0.5m/s為基礎(chǔ)，且連續(xù)地存在。這種情況下，通風(fēng)的有效性應(yīng)被看作是“良好”．人工通風(fēng)：在估計(jì)人工通風(fēng)有效性時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)備的可靠性和有效性。例如，備用的風(fēng)機(jī)，通常，良好的有效性要求在故障狀態(tài)下，備用風(fēng)機(jī)能自動(dòng)起動(dòng)。但是，若制定出措施，在通風(fēng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)防止釋放可燃性物質(zhì)（例如，自動(dòng)關(guān)閉加工設(shè)備），在通風(fēng)設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)所確定的場(chǎng)所劃分就不需要進(jìn)行調(diào)整，也就是說(shuō)，可以假定通風(fēng)有效性良好。高級(jí)通風(fēng)（VH)實(shí)質(zhì)上能夠在釋放源處瞬間降低其濃度，使其低于爆炸下限的濃度，區(qū)域范圍很?。ㄉ踔量珊雎圆挥?jì)）。中級(jí)通風(fēng)（VM)能夠控制濃度，雖然釋放源正在釋放中，使得區(qū)域界限外部的濃度穩(wěn)定地低于爆炸下限（LEL)，并且在釋放停止釋放后，爆炸性環(huán)境持續(xù)存在時(shí)間不會(huì)過(guò)長(zhǎng)。低級(jí)通風(fēng)（VL)在釋放源釋放過(guò)程中，不能控制其濃度，并且／或在釋放源停止釋放后，也不能阻止爆炸性環(huán)境持續(xù)存在。0區(qū)1區(qū)2區(qū)劃分的例圖法爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的劃分主要決定于易燃物質(zhì)的泄出量、釋放速度、濃度、沸點(diǎn)、閃點(diǎn)、爆炸下限、相對(duì)密度、通風(fēng)量、障礙和液體溫度等等。至于更具體的爆炸危險(xiǎn)區(qū)域范圍的規(guī)定，這是一個(gè)長(zhǎng)期沒(méi)有得到改善和解決的問(wèn)題。上述所列影響范圍大小的參數(shù)，是采用了IEC規(guī)定，但由于該規(guī)定迄今只是原則性規(guī)定，也沒(méi)有很具體的計(jì)算公式，而無(wú)具體尺寸可遵循。GB50058規(guī)范內(nèi)的具體尺寸，是等效采用國(guó)際上廣泛采用的美國(guó)石油學(xué)會(huì)APIRP505規(guī)定及美國(guó)國(guó)家防火協(xié)會(huì)（NFPA）有關(guān)規(guī)定及例圖。等同于美國(guó)石油學(xué)會(huì)APIRP505的是SYT6671石油設(shè)施電氣設(shè)備安裝區(qū)域一級(jí)0區(qū)1區(qū)2區(qū)區(qū)域劃分推薦做法。區(qū)域劃分例圖（1）APIRP505例圖GB50058例圖區(qū)域劃分是以釋放源為中心，劃出三維立體的范圍。附加2區(qū)是針對(duì)高揮發(fā)性產(chǎn)品的，高揮發(fā)性液體是指在37.8°C的條件下，蒸氣壓超過(guò)276kPa(絕對(duì))的液體，這些液體包括丁烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯等液體，液化天然氣，天然氣凝液及它們的混合物。盡管GB50058強(qiáng)調(diào)是參照APIRP505制定的，但更謹(jǐn)慎，說(shuō)明釋放源是2級(jí)釋放源。區(qū)域劃分例圖（2）APIRP505例圖GB50058例圖圖B.0.1-2釋放源在地坪以上時(shí)可燃物質(zhì)重于空氣、通風(fēng)良好的生產(chǎn)裝置區(qū)GB50058例圖APIRP505例圖區(qū)域劃分例圖（3）APIRP505例圖GB50058例圖以上四組圖是最基本的區(qū)域劃分圖。左面一組圖是說(shuō)明封閉建筑物對(duì)區(qū)域劃分的影響。區(qū)域劃分例圖（4）GB50058例圖區(qū)域劃分例圖（5）四組圖都是分離器等的例圖區(qū)域劃分例圖（6）三組圖都是通風(fēng)口等的例圖區(qū)域劃分例圖（7）閥門(mén)的危險(xiǎn)區(qū)域的劃分1)截?cái)嚅y和止回閥位于通風(fēng)良好而未封閉的區(qū)域內(nèi)的截?cái)嚅y和止回閥周圍的區(qū)域是不分類的；位于通風(fēng)良好的封閉區(qū)域內(nèi)的截?cái)嚅y和止回閥周圍的區(qū)域，在封閉的范圍內(nèi)劃為2區(qū)；位于通風(fēng)不良的封閉區(qū)域內(nèi)的截?cái)嚅y和止回閥周圍的區(qū)域，在封閉的范圍內(nèi)劃為1區(qū)。2)工藝程序控制閥位于通風(fēng)良好而未封閉的區(qū)域內(nèi)的工藝程序控制閥周圍的區(qū)域，在閥桿密封或類似密封周圍的0.5m的范圍內(nèi)劃為2區(qū)；位于通風(fēng)良好的封閉區(qū)域內(nèi)的工藝程序控制閥周圍的區(qū)域，在封閉的范圍內(nèi)劃為2區(qū)；位于通風(fēng)不良的封閉區(qū)域內(nèi)的工藝程序控制閥周圍的區(qū)域，在封閉的范圍內(nèi)劃為2區(qū)。區(qū)域劃分例圖（8）圖A.0.1爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分示例圖a—正壓控制室；b—正壓配電室；c—車間；e—容器；f—蒸餾塔；g—分析室（正壓或吹凈）；h—泵（正常運(yùn)行時(shí)不可能釋放的密封）；j—泵（正常運(yùn)行時(shí)有可能釋放的密封）；k—泵（正常運(yùn)行時(shí)有可能釋放的密封）；l—往復(fù)式壓縮機(jī)；m—壓縮機(jī)房（開(kāi)敞式建筑）；n—放空口（高處或低處）區(qū)域劃分例圖（8）氣體或蒸氣爆炸性混合物的危險(xiǎn)區(qū)域的劃分。危險(xiǎn)區(qū)域的劃分是根據(jù)爆炸性混合物出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時(shí)間，劃分為0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)，等采用了國(guó)際電工委員會(huì)規(guī)定。除了封閉的空間，如密閉的容器、儲(chǔ)油罐等內(nèi)部氣體空間，很少存在0區(qū)。雖然高于爆炸上限的混合物不會(huì)形成爆炸性環(huán)境，但是沒(méi)有可能進(jìn)入空氣而使其達(dá)到爆炸極限的環(huán)境，仍應(yīng)劃分為0區(qū)。例如固定頂蓋的可燃性物質(zhì)貯罐，當(dāng)液面以上空間未充惰性氣體時(shí)應(yīng)劃分為0區(qū)。在生產(chǎn)中0區(qū)是極個(gè)別的，大多數(shù)情況屬于2區(qū)。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取合理措施盡量減少1區(qū)。正常運(yùn)行是指正常的開(kāi)車、運(yùn)轉(zhuǎn)、停車，可燃物質(zhì)產(chǎn)品的裝卸，密閉容器蓋的開(kāi)閉，安全閥、排放閥以及所有工廠設(shè)備都在其設(shè)計(jì)參數(shù)范圍內(nèi)工作的狀態(tài)。一般爆炸危險(xiǎn)區(qū)域都是由工藝設(shè)計(jì)劃分的。作為現(xiàn)場(chǎng)的管理人員應(yīng)熟悉區(qū)域劃分圖，還要掌握現(xiàn)場(chǎng)釋放源的類別和通風(fēng)情況。通風(fēng)和正壓型爆炸原理三角形中有一條很重要的邊，就是空氣（氧氣）。爆炸氣體的重要性質(zhì)是爆炸下限，也就是可燃性氣體或蒸汽占空氣的比例達(dá)到了爆炸發(fā)生的下限。這個(gè)比例和空間是否封閉大有關(guān)系，也和通風(fēng)的狀況有極大關(guān)系。在分析區(qū)域劃分時(shí)，我們已知道直接影響區(qū)域的級(jí)別。目前大多數(shù)裝置都是框架式。通風(fēng)量大就不會(huì)達(dá)到爆炸下限。一般在防爆區(qū)域的設(shè)備都可以做成防爆型。并不是任何設(shè)備都能做成防爆型，例如控制設(shè)備、分析室等等。防爆技術(shù)中有一個(gè)很有效的方法，就是正壓型，把設(shè)備放在密閉的空間，空氣充入室內(nèi)，壓力高于室外空氣的壓力，形成正壓狀態(tài)，這就排斥了爆炸性氣體的進(jìn)入。通風(fēng)引入的氣源應(yīng)安全可靠，且必須是沒(méi)有可燃物質(zhì)、腐蝕介質(zhì)及機(jī)械雜質(zhì)，進(jìn)氣口應(yīng)設(shè)在高出所劃爆炸性危險(xiǎn)區(qū)域范圍的1.5m以上處。兩種點(diǎn)燃源在防爆原理三角形中極重要的一條邊是點(diǎn)燃源。根據(jù)目前科技水平所掌握的資料，涉及爆炸的點(diǎn)燃源大致可分為電氣設(shè)備相關(guān)的點(diǎn)燃源和非電氣設(shè)備相關(guān)的點(diǎn)燃源兩個(gè)方面。電氣設(shè)備相關(guān)的主要點(diǎn)燃源有:電火花、高溫、電氣設(shè)備的熱表面、電弧、射頻激光等輻射。非電氣設(shè)備相關(guān)的主要點(diǎn)燃源有:機(jī)械(撞擊/摩擦)火花、熱表面、火焰及熱氣體、化學(xué)熱、靜電、光輻射、離子輻射、超聲波、雷電、絕熱壓縮和沖擊波、放熱反應(yīng)及粉塵自燃、明火等。例如防爆場(chǎng)所使用的工具就應(yīng)該滿足GB10686“銅合金防爆工具性能試驗(yàn)方法”，用該工具敲打產(chǎn)生的火花能量，應(yīng)小于可燃性氣體最小點(diǎn)燃能量。防爆電氣設(shè)備有可能成為點(diǎn)燃源在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所不可避免地防爆型安裝電機(jī)、燈具、閥門(mén)、控制箱、配電箱、儀表和測(cè)試儀器等等電氣設(shè)備，同樣它們也不可避免地有可能成為爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的點(diǎn)燃源。爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的點(diǎn)燃源是電火花（電弧)和高溫。凡是電氣設(shè)備都有電流通過(guò)，產(chǎn)生能量轉(zhuǎn)換和散發(fā)，設(shè)備表面都有比環(huán)境溫度高的溫度。這種高溫是可以按溫度等級(jí)來(lái)劃分的。有些電氣設(shè)備有電火花，如開(kāi)關(guān)、燈座、繼電器等等都會(huì)產(chǎn)生火花或電弧。防爆電氣設(shè)備有各種防爆形式來(lái)避免成為點(diǎn)燃源。脫離法-可燃性氣體與火花不接觸充油型“o”充砂型“q”膠封型“m”正壓型“p”在爆炸原理三角形中，可燃性氣體和點(diǎn)燃源是重要的兩極，如我們把可燃性氣體和電氣設(shè)備或電氣元件中的火花脫離無(wú)法接觸，就能起到防止爆炸的作用。其介質(zhì)可以是油、砂和環(huán)氧樹(shù)脂等。正壓型是另一種脫離法，它是在設(shè)備或密閉空間內(nèi)保持空氣風(fēng)壓大于外部的含有可燃性氣體空氣的氣壓，使可燃性氣體無(wú)法進(jìn)入內(nèi)部。小能量法-比最小點(diǎn)燃能量還要小每一種可燃性氣體都有最小點(diǎn)燃能量，防爆標(biāo)準(zhǔn)用最小點(diǎn)燃電流比MICR來(lái)衡量和分級(jí)。右圖中火花上有叉，并不是沒(méi)有火花，而是這個(gè)火花非常微小，不可能點(diǎn)燃可燃性氣體，在本質(zhì)上這個(gè)火花是安全的。在正常工作和故障狀態(tài)下，當(dāng)儀表可能產(chǎn)生的電火花或熱效應(yīng)的能量小于這個(gè)能量時(shí)，儀表將不可能點(diǎn)燃相應(yīng)的爆炸性危險(xiǎn)氣體而產(chǎn)生爆炸。因此，本安型防爆儀表的設(shè)計(jì)，必須從限制能量人手，可靠地將電路中的電壓和電流限制在一個(gè)允許的范圍內(nèi)，以保證儀表在正常工作或發(fā)生短接和元器件損壞等故障情況下產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)不致于引起其周圍可能存在的危險(xiǎn)氣體爆炸。本質(zhì)安全型“i”本質(zhì)安全型適用于工業(yè)自動(dòng)化儀表本安技術(shù)能很好地適用于工業(yè)自化儀表。與其他任何防爆型式相比，采用本安防爆技術(shù)可給工業(yè)自動(dòng)化儀表帶來(lái)以下技術(shù)和商務(wù)上的特點(diǎn)：①本安儀表具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕和造價(jià)低的特點(diǎn)，建立一個(gè)本安型和隔爆型開(kāi)關(guān)傳輸回路的費(fèi)用之比約為l：4。②可在帶電工況下進(jìn)行維護(hù)、標(biāo)定和更換儀表的部分零件等。③安全可靠性高，本安儀表不會(huì)因?yàn)榫o固螺栓的丟失或外殼接合面銹蝕、劃傷等人為原因而降低儀表的安全可靠性。④由于本安防爆技術(shù)是一種“弱電”技術(shù)，因此，本安儀表的使用可以避免現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員的觸電傷亡事故的發(fā)生。⑤適用范圍廣。本安技術(shù)是唯一可適用于0區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所的防爆技術(shù)。⑥對(duì)于像熱電偶等簡(jiǎn)單設(shè)備，不需特別認(rèn)證即可接入本安防爆系統(tǒng)。綜上所述，對(duì)于自動(dòng)化儀表而言，本安防爆技術(shù)是比較理想的防爆技術(shù)。本質(zhì)安全型儀表的分類本安儀表的分類，實(shí)際上都是基于危險(xiǎn)場(chǎng)所分類、氣體分組和氣體自燃溫度組別劃分的。也就是根據(jù)儀表的電火花的能量和設(shè)備的溫度來(lái)分類。1．本安儀表類別基于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB3836．1《爆炸性環(huán)境用電氣設(shè)備第1部分通用要求》規(guī)定的電氣設(shè)備分類原則，本安儀表可分為I類煤礦用(miningindustry)和Ⅱ類工廠用本安儀表(surfaceindustry)兩類。對(duì)于Ⅱ類工廠用本安儀表，與氣體分組一樣，可進(jìn)一步分為A、B、C三級(jí)。分級(jí)和隔爆型不一樣，是根據(jù)最小點(diǎn)燃電流比來(lái)劃分的。2．本安儀表級(jí)別本安儀表及關(guān)聯(lián)設(shè)備，按其使用場(chǎng)所或相連場(chǎng)所的安全程度可分為ia和ib二個(gè)級(jí)別。ia級(jí)是指在正常工作、一個(gè)計(jì)數(shù)故障和二個(gè)計(jì)數(shù)故障情況下均不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物。ib級(jí)是指在正常工作和一個(gè)計(jì)數(shù)故障情況下不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物。ib級(jí)本安儀表的安全程度要比ia級(jí)儀表差，它與隔爆和增安等防爆型式的儀表一樣只適用于1區(qū)和2區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所。相應(yīng)地，ib級(jí)本安關(guān)聯(lián)設(shè)備可與l區(qū)和2區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所的本安儀表或設(shè)備相連接。而ia級(jí)本安儀表可用于危險(xiǎn)等級(jí)最高的0區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所；ia級(jí)本安關(guān)聯(lián)設(shè)備可與0區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所的本安儀表或設(shè)備相連接。ia級(jí)本安設(shè)備是所有防爆型式中安全程度最高的一種。3．本安儀表溫度組別按照GB3836．1標(biāo)準(zhǔn)，Ⅱ類本安儀表的溫度組別與其使用危險(xiǎn)區(qū)域的爆炸性氣體混合物的溫度分組一樣可分為T(mén)1一T6六個(gè)組別。4.防爆標(biāo)志舉例ExiaⅡCT6Ga

i本質(zhì)安全型a安全程度級(jí)別Ⅱ工廠用C防爆級(jí)別（根據(jù)最小點(diǎn)燃電流比）T6溫度等級(jí)Ga

爆炸性氣體環(huán)境用具有很高的保護(hù)級(jí)別。包容法-用外殼隔離火花和高溫（1）隔爆型設(shè)備“d”是各種防爆類型歷史上最早出現(xiàn)的。它把有火花和高溫等點(diǎn)燃源的普通的電氣設(shè)備，用隔爆外殼包起來(lái)，使設(shè)備外的可燃性氣體與火花和高溫隔離。過(guò)去我們俗稱隔爆型設(shè)備，按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆Q呼是“由隔爆外殼”d”保護(hù)的設(shè)備“。這種防爆形式，將能夠點(diǎn)燃爆炸性氣體環(huán)境的所有部件包容到外殼內(nèi)，外殼能夠承受內(nèi)部爆炸性混合物爆炸產(chǎn)生的壓力，并能夠阻止爆炸傳播到外殼的周圍爆炸性氣體環(huán)境。隔爆型結(jié)構(gòu)能處理很多其他防爆形式無(wú)法處理的難點(diǎn)。它能在外殼內(nèi)容納普通的電氣設(shè)備。如把空氣開(kāi)關(guān)安裝在隔爆外殼內(nèi)，防爆性能由隔爆外殼承擔(dān)，電氣功能由空氣開(kāi)關(guān)承擔(dān)。如隔爆型燈具，外殼內(nèi)能安裝各種光源，有火花的燈座觸發(fā)器和普通的鎮(zhèn)流器，接線柱也可采用普通型?！癢”“L”包容法-用外殼隔離火花和高溫（2）隔爆外殼把外殼外的可燃性氣體和內(nèi)部電氣設(shè)備的火花和高溫隔離了，隔爆型設(shè)備的外殼溫度等級(jí)要比內(nèi)部設(shè)備的溫度等級(jí)要至少低一個(gè)級(jí)別，如外殼足夠大，降低的幅度還要大。但隔爆外殼的結(jié)構(gòu)要求是基于可燃性氣體有可能進(jìn)入外殼內(nèi)并引起爆炸。外殼要具有耐爆且不傳爆的要求。其設(shè)計(jì)是根據(jù)間隙防爆的原理。防爆接合面分為平面、圓筒、止口和螺紋等。外殼的強(qiáng)度也有很高的要求。隔爆外殼的制造要求和維護(hù)要求都很高。成本一般不低。防爆標(biāo)志舉例：ExdⅡCT4Gbd隔爆型Ⅱ工廠用防爆設(shè)備C防爆級(jí)別（由最大試驗(yàn)安全間隙決定）T4溫度組別Gb

具有較高的保護(hù)等級(jí)平面接合面圓筒接合面止口接合面螺紋接合面提高門(mén)檻法-避免危險(xiǎn)高溫和火花出現(xiàn)（1）隔爆型設(shè)備依靠隔爆外殼，就像一個(gè)黑箱子，什么設(shè)備都能往里裝。增安型設(shè)備則是一個(gè)白箱子，裝進(jìn)外殼的東西要跨過(guò)很高的門(mén)檻。這個(gè)門(mén)檻就是增加一些技術(shù)措施，以提高其安全程度，防止在正常運(yùn)行或規(guī)定異常條件下產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度、電弧和火花的可能性。增安設(shè)備的外殼和隔爆外殼不一樣，不起耐爆和不傳爆的作用，因此內(nèi)部不能有危險(xiǎn)的火花的部件（普通開(kāi)關(guān)）存在。如增安型電機(jī)，與隔爆型電機(jī)不同，提高了繞組漆包線的絕緣等級(jí)，測(cè)試?yán)@組溫升用啟動(dòng)電流測(cè)試，還要求裝防堵轉(zhuǎn)裝置，測(cè)試溫度等級(jí)時(shí)要求測(cè)試所有部件的溫度（隔爆型只測(cè)試外殼溫度）等等措施。提高門(mén)檻法-避免危險(xiǎn)高溫和火花出現(xiàn)（2）與隔爆型燈具相比，增安型燈具結(jié)構(gòu)對(duì)光源選擇要嚴(yán)酷的多。隔爆型燈具中光源能選擇任何常用的光源。增安型燈具不能選用高強(qiáng)度氣體放電燈，如金屬鹵化物燈泡是二層泡殼，外層破了后，內(nèi)層的泡芯仍能工作，而且表面溫度極高。這類光源的燈座也不符合防爆要求，有火花。緊湊型熒光燈燈座有火花，鎮(zhèn)流器部分也可能有火花。普通的熒光燈也不能連接觸發(fā)器，防止燈管破裂后，燈絲出現(xiàn)異常高溫。燈腳要連接。電磁感應(yīng)無(wú)極熒光燈，因無(wú)燈絲無(wú)燈座，常用于增安型結(jié)構(gòu)燈具。另外增安型對(duì)電氣間隙和爬電距離的要求比普通的電氣要求要高出一個(gè)檔次。增安型外殼只起外殼防護(hù)的作用，決定溫度等級(jí)要測(cè)試所有部件的溫度，決定增安型燈具的溫度等級(jí)要測(cè)試光源的表面。因此增安型燈具的溫度等級(jí)要隔爆型燈具差一二個(gè)等級(jí)。防爆標(biāo)志舉例ExeⅡT4Gbe防爆形式增安型Ⅱ工廠用防爆設(shè)備T4溫度組別Gb

具有較高的保護(hù)等級(jí)增安型標(biāo)志沒(méi)有防爆級(jí)別（1）它沒(méi)有隔爆外殼，不需要隔爆間隙的數(shù)據(jù)來(lái)描述（2）它與本質(zhì)安全型設(shè)備也不一樣，沒(méi)有火花，不需要用最小點(diǎn)燃電流比的數(shù)據(jù)來(lái)描述火花的大小。設(shè)備選型根據(jù)設(shè)備保護(hù)等級(jí)EPL（1）防爆場(chǎng)所的不同的危險(xiǎn)區(qū)域的防爆電器設(shè)備的選用，是涉及防爆安全的重要環(huán)節(jié)。過(guò)去IEC和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)盡管有具體標(biāo)準(zhǔn)，但因散見(jiàn)于不同的標(biāo)準(zhǔn)，制造標(biāo)準(zhǔn)和安裝爆炸不是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。就會(huì)造成因理解不一而產(chǎn)生混亂。特別是，現(xiàn)場(chǎng)的防爆電氣設(shè)備的銘牌上的防爆標(biāo)志，沒(méi)有明確標(biāo)志適用爆炸危險(xiǎn)何種區(qū)域。新版的防爆標(biāo)準(zhǔn)等效引用新的IEC標(biāo)準(zhǔn)，引入了設(shè)備保護(hù)等級(jí)EPL(equipmentprotectionlevel).如左表所示，設(shè)備保護(hù)等級(jí)EPL用二個(gè)字母表示，第一個(gè)大寫(xiě)字母表示爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的類型G表示爆炸性氣體環(huán)境；D表示爆炸型粉塵環(huán)境；M表示煤礦環(huán)境。第二小寫(xiě)字母表示保護(hù)等級(jí)，a表示具有“很高”的保護(hù)級(jí)別，在正常運(yùn)行、出現(xiàn)預(yù)期故障或罕見(jiàn)故障時(shí)不是點(diǎn)燃源。b表示具有“高”的保護(hù)級(jí)別，在正常運(yùn)行或預(yù)期故障條件下不是點(diǎn)燃源。注：大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的保護(hù)概念提出設(shè)備在這一保護(hù)級(jí)別。c表示具有“一般”的保護(hù)級(jí)別，在正常運(yùn)行中不是點(diǎn)燃源，也可采取一些附加保護(hù)措施，保證在點(diǎn)燃源預(yù)期經(jīng)常出現(xiàn)的情況下(例如燈具的故障)不會(huì)形成有效點(diǎn)燃。注：Exn型將是該保護(hù)級(jí)別的典型設(shè)備。爆炸性環(huán)境內(nèi)電氣設(shè)備保護(hù)級(jí)別的選擇危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)備保護(hù)級(jí)別（EPL）0區(qū)Ga

1區(qū)Ga

或Gb2區(qū)Ga

、Gb

或Gc20區(qū)Da

21區(qū)Da

或Db22區(qū)Da

、Db或Dc設(shè)備選型根據(jù)設(shè)備保護(hù)等級(jí)EPL（2）電氣設(shè)備保護(hù)級(jí)別（EPL）與電氣設(shè)備防爆結(jié)構(gòu)的關(guān)系設(shè)備保護(hù)級(jí)別（EPL）電氣設(shè)備防爆結(jié)構(gòu)防爆型式Ga

本質(zhì)安全型“ia”

澆封型“ma”

由兩種獨(dú)立的防爆類型組成的設(shè)備，每一種類型達(dá)到保護(hù)等級(jí)別“Gb”的要求—

光輻射式設(shè)備和傳輸系統(tǒng)的保護(hù)“opis”Gb

隔爆型“d”

增安型“e”

本質(zhì)安全型“ib”

澆封型“mb”

油浸型“o”

正壓型“px”“py”

充砂型“q”

本質(zhì)安全現(xiàn)場(chǎng)總線概念（FISCO）—

光輻射式設(shè)備和傳輸系統(tǒng)的保護(hù)“oppr”Gc

本質(zhì)安全型“ic”

澆封型“mc”

無(wú)火花“n”“nA”

限制呼吸“nR”

限能“nL”

火花保護(hù)“nC”