防爆等級知識
�(fā)布時間:2013-07-31 點擊次數(shù)�1975�
可能�(fā)生爆炸的�(huán)�。(如:可燃性氣體,粉塵�(huán)�,煉�、石化廠,加油站、加氣站等) � 爆炸性氣體環(huán)� 大氣條件�,氣體、蒸汽或霧狀的可燃物�(zhì)與空氣構(gòu)成的混合�,在該混合物中點燃后,燃燒將傳遍整個未燃混合物的環(huán)�。(如:CH4,C2H2,C2H4,NH3,CO,C2H5OH等防爆電氣設(shè)備)
防爆等級概覽
防爆等級說法
防爆�(shè)備定義:在規(guī)定條件下不會引起周圍爆炸性環(huán)境點燃的電氣�(shè)��
分為兩類�
Ⅰ類:煤礦井下電氣設(shè)��
Ⅱ類:除煤礦、井下之外的所有其他爆炸性氣體環(huán)境用電氣�(shè)備�
Ⅱ類又可分為ⅡA、ⅡB、ⅡC�,標志ⅡB的設(shè)備可適用于ⅡA�(shè)備的使用條件;ⅡC可適用于ⅡA、ⅡB的使用條��
說明:ⅡC標志是較高的防爆等級,但并不表示該設(shè)備性能��
高表面溫度:電氣�(shè)備在�(guī)定范圍內(nèi)的不利運行條件下工作時,可能引起周圍爆炸性環(huán)境點燃的電氣�(shè)備任何部件所達到的高溫度。高表面溫度應低于可燃溫度�
例如:防爆傳感器�(huán)境的爆炸性氣體的點燃溫度�100�,那么傳感器在惡劣的工作狀�(tài)下,其任何部件的高表面溫度應低于100��
溫度組別�
爆炸性環(huán)境用電氣�(shè)備按其高表面溫度劃分為T1-T6組別
防爆標準
1、IEC / CENELEC / EUrOPE及NORTH AMERICA / FM標準為經(jīng)常選�,而CANADA / CSA標準幾乎在中國不使用�
例: CENELEC: Eex de/Eex d ib IIC T2-T6
FM: NI/I/Z/ABCD DIP/II, III/1/EFG
XP/I/1/ABCD DIP/II, III/1/EFG
CSA: Class I, Div 2, ABCD
2、新的歐洲防爆標準ATEX100a將取代原CENELEC標準(截�2003年)
ATEX 100a� II IG Eex ia IIB T6
I II 1G Zone 0 1D, 2D,3D dust explosion
Mining other 2G Zone 1
Industry industry 3G Zone 2
�(shù)�
安全柵安全參�(shù)定義�
*8226; 安全柵高允許電壓� Um
保證安全柵本安端的本安性能,允許非本安端可能輸入的高電�
*8226; 安全柵高開路電壓� Uoc
在高允許電壓范圍�(nèi)本安端開路時電壓大�
*8226; 安全柵大短路電流� Isc
在高允許電壓范圍�(nèi)本安端短路時的電流大�
*8226; 安全柵允許分布電容: Ca
保證本質(zhì)安全性能情況下本安端大允許外接電�
*8226; 安全柵允許分布電感: La
保證本質(zhì)安全性能情況下本安端大允許外接電�
防爆標志格式說明�
將工廠或礦區(qū)的爆炸危險介�(zhì),按其引燃能�,小點燃溫度以及�(xiàn)場爆炸性危險氣體存在的時間周期進行科學分類分級,以確定�(xiàn)場防爆設(shè)備的防爆標志和防爆形��
名詞解釋�
ia 等級:在正常工作、一個故障和二個故障時均不能點燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備�
正常工作�,安全系�(shù)� 2.0;一個故障時,安全系�(shù)� 1.5;二個故障時,安全系�(shù)� 1.0 �
注:有火花的觸點須加隔爆外殼、氣密外殼或加倍提高安全系�(shù)�
ib 等級:在正常工作和一個故障時不能點燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)��
正常工作時,安全系數(shù)� 2.0 � 一個故障時,安全系�(shù)� 1.5 �
正常工作時,有火花的觸點須加隔爆外殼或氣密外殼保�,并且有故障自顯示的措施,一個故� 時安全系�(shù)� 1.0 �
EExd:是指將爆炸包起來的意��
IIC:是指點燃能量uJ,280,>180,60...80,<60;T6:是指溫度組別,即電氣�(shè)備按其大表面溫度被分在不同的溫度組別。氣體的溫度組別按不同的點燃溫度劃分。T6�85度�
隔爆型電氣設(shè)備(d):是指把能點燃爆炸性混合物的部件封閉在一個外殼內(nèi),該外殼能承受內(nèi)部爆炸性混合物的爆炸壓力并阻止和周圍的爆炸性混合物傳爆的電氣設(shè)��
增安型電氣設(shè)備(e):正常運行條件�,不會產(chǎn)生點燃爆炸性混合物的火花或危險溫度,并在結(jié)�(gòu)上采取措�,提高其安全程度� 以避免在正常和規(guī)定過載條件下出現(xiàn)點燃�(xiàn)象的電氣�(shè)��
本質(zhì)安全型電氣設(shè)備(i):在正常運行或在標準試驗條件下所�(chǎn)生的火花或熱效應均不能點燃爆炸性混合物的電氣設(shè)備�
無火花型電氣�(shè)� (n): 在正常運行條件下不產(chǎn)生電弧或火花,也不產(chǎn)生能夠點燃周圍爆炸性混合物的高溫表面或灼熱點,且一般不會發(fā)生有點燃作用的故障的電氣�(shè)��
防爆特殊型(s): 電氣�(shè)備或部件采用GB3836-83未包括的防爆型式時,由主管部門制訂暫行�(guī)�。送勞動人事部備案,并�(jīng)指定的鑒定單位檢驗后,按特殊電氣�(shè)�“s”型處置�
防爆形式
1.本安� “i”(本�(zhì)安全型電氣設(shè)備及其關(guān)�(lián)�(shè)備) 本質(zhì)安全電路:
在規(guī)定的試驗條件�,正常工作或�(guī)定的故障狀�(tài)下產(chǎn)生的電火花和熱效應均不能點燃�(guī)定的爆炸性氣體或蒸汽的電��
本質(zhì)安全型電氣設(shè)備:全部電路為本�(zhì)安全的電氣設(shè)��
本安型設(shè)備和�(guān)�(lián)�(shè)備的本質(zhì)安全部分分為ia和ib�
¨ ia:正常工� + 一個故� + 任意組合的兩個故障均不能引起點燃的電氣設(shè)��
¨ ib:正常工� + 一個故障條件下不能引起點燃的本�(zhì)安全型電氣設(shè)備�
由此可見ia等級高于ib等級
�(guān)�(lián)�(shè)備:裝有本質(zhì)安全電路和非本質(zhì)安全電路,且�(jié)�(gòu)是非本質(zhì)安全電路不能對本�(zhì)安全電路�(chǎn)生不利影響的電器�(shè)��
2. 隔爆� “d” 具有隔爆外殼的電氣設(shè)��
它能承受已進入外殼�(nèi)部的可燃性混合物�(nèi)部爆炸而不受損�,并且通過外殼上的任何接合面或孔不會引燃由一種或多種氣體或蒸汽所形成的外部爆炸性環(huán)境的電氣�(shè)備外��
3.增安型 e
4.充油型 o
5.充砂型 q
6.澆封型 m
7.復合型
防爆概念
1、爆炸必須具備的三個條�
點燃源:在生�(chǎn)過程中大量使用電氣儀�,各種磨擦的電火花、機械磨損火�、靜電火花、高溫等不可避免,尤其當儀�、電氣發(fā)生故障時�
客觀上很多工�(yè)�(xiàn)場滿足爆炸條�。當爆炸性物�(zhì)與氧氣的混合濃度處于爆炸極限范圍�(nèi)�,若存在爆炸�,將會發(fā)生爆�。因此采取防爆就顯得很必要了�
易爆物質(zhì):很多生�(chǎn)場所都會�(chǎn)生某些可燃性物�(zhì)。煤礦井下約有三分之二的場所有存在爆炸性物�(zhì);化學工�(yè)�,約�80%以上的生�(chǎn)車間區(qū)域存在爆炸性物�(zhì)�
氧氣:空氣中的氧氣是無處不在��
�1)爆炸性物�(zhì)(flammable air flammable dust):能與氧氣(空氣)反應的物�(zhì),包括氣�、液體和固體。(氣體:氫�,乙�,甲烷等;液體:酒精,汽油;固體:粉�,纖維粉塵等。)
�2)空氣或氧氣(air or oxygen��
�3)點燃源(source of ignition):包括明火、電氣火�、機械火花、靜電火�、高�、化學反�、光能等�
2、防爆:
防止爆炸的產(chǎn)生必從三個必要條件來考慮,限制了其中的一個必要條�,就限制了爆炸的�(chǎn)生�
在工�(yè)過程�,通常從下述三個方面著手對易燃易爆場合進行處理�
�1)預防或大限度地降低易燃物質(zhì)泄漏的可能��
�2)不用或盡量少用易產(chǎn)生電火花的電器元件;
�3)采取充氮氣之類的方法維持惰性狀�(tài)�
3、區(qū)域分�
危險場所區(qū)域的含義
是對該地區(qū)實際存在危險可能性的量度,由此規(guī)定其可適用的防爆型式�
1、國際電工委員會/歐洲電工委員會劃分的危險區(qū)域的等級分類
0區(qū)(Zone 0):易爆氣體始終或長時間存在;連續(xù)地存在危險性大�1000小時/每年的區(qū)��
1區(qū)(Zone 1):易燃氣體在儀表的正當工作過程中有可能�(fā)生或存在;斷�(xù)地存在危險�10~1000小時/每年的區(qū)��
2區(qū)(Zone 2):一般情形下,不存在易燃氣體且即使偶爾發(fā)生,其存在時間亦很短;事故狀�(tài)下存在的危險�0.1~10小時/每年的區(qū)域;
中國劃分的有效區(qū)域和以上相同�
2、易爆區(qū)域等級劃�
國際標準與美國標準的對照比較
I.E.C. N.E.C.
氣體 Zone 0 Class I, Division I
Zone 1 Class I, Division I
Zone 2 Class I, Division II
粉塵 Zone 10 Class II, Division IZone 11 Class II, Division II
I.E.C.� 國際電工技�(shù)委員會(Internaional Electrotechnical Commission�
N.E.C.� 美國電氣�(guī)程(National Electrical Code, U.S.A.�
標志解析
2、溫度組別(T組)
這是與氣體點燃溫度有�(guān)的電氣設(shè)備(假定�(huán)境溫度為40℃時)的高表面溫�,點燃能量與點燃溫度無關(guān)。在標準BS5345第一部分中列出了所有可燃性氣體和其組��
高表面溫度(℃)
|
溫度組別
|
常見爆炸性氣�
|
|
IEC79-8
|
GB3836-1
|
||
450�
|
T1
|
T1
|
氫氣、丙烯腈�46 �
|
300�
|
T2
|
T2
|
乙炔、乙烯等47 �
|
200�
|
T3
|
T3
|
汽油、丁烯醛�36 �
|
135�
|
T4
|
T4
|
乙醛、四氟乙烯等6 �
|
100�
|
T5
|
T5
|
二硫化碳
|
85�
|
T6
|
T6
|
硝酸乙酯和亞硝酸乙酯
|
3、防爆標�
IEC 防爆等級標準格式:Ex(ia)ⅡC T4
E:按CENELEC標志認可
|
Ex:防爆公用標�
|
ia:防爆型式(本質(zhì)安全�
|
Ⅱ:�(shè)備組�
|
C:氣體組�
|
T4:溫度組�
|
標準選型
1、各種防爆型式的對應標準
防爆型式
|
在英國允�
使用的場所
|
中國標準
GB3836
|
防爆型式
� �
|
IEC標準
79-
|
CENELEC標準
EN50
|
增安�
|
1�
|
3
|
e
|
7
|
019
|
本質(zhì)安全�
|
0�1�
|
4
|
ia或ib
|
11
|
020(設(shè)備)
|
隔爆�
|
d
|
2
|
d
|
1
|
018
|
特殊�
|
s
|
�
|
s
|
�
|
�
|
爆炸危險區(qū)�
|
適用的防護型�
電氣�(shè)備類�
|
� �
|
0區(qū)
|
1、本�(zhì)安全型(ia級)
|
ia
|
2、其他特別為0區(qū)�(shè)計的電氣�(shè)備(特殊型)
|
s
|
|
1區(qū)
|
1、適用于0區(qū)的防護類�
|
|
2、隔爆型
|
d
|
|
3、增安型
|
e
|
|
4、本�(zhì)安全�
|
ib
|
|
5、充油型
|
o
|
|
6、正壓型
|
p
|
|
7、充砂型
|
q
|
|
2區(qū)
|
1、適用于0區(qū)�1區(qū)的防護類�
|
|
2、無火花�
|
na,nl,ic
|
3、氣體組�
典型的危險性氣�
|
歐洲電工
標準化委員會
EN50014EC
|
� �
NEC500條款
CLASS1表氣
|
� �
GB-3836-1
|
小點燃能�
(微 焦)
|
� �
|
ⅡC
|
A
|
ⅡC
|
20
|
� �
|
ⅡC
|
A
|
ⅡC
|
20
|
� �
|
ⅡB
|
C
|
ⅡB
|
60
|
� �
|
ⅡA
|
D
|
ⅡA
|
180
|
�:中國GB3836標準�(guī)定ⅡC級小點燃能量�19微焦�,ⅡA級小點燃能量�200微焦耳�
氣體分組和點燃溫�,在一定環(huán)境溫度和壓力下與可燃性氣體和空氣的混合濃度有�(guān)�
根據(jù)可能引爆的小火花能量,我國和歐洲及世界上大部分國家和地區(qū)采用的國際電工委員會(IEC)標準將爆炸性氣體分為四個危險等�:
溫度組別
級別
|
T1
|
T2
|
T3
|
T4
|
T5
|
T6
|
� A
|
甲烷、甲�、甲�、乙�、丙�、丙酮、丙烯酸、苯、苯乙烯、一氧化�、醋酸乙�、醋酸、氯�、醋酸甲�、氨
|
甲醇、乙�、乙�、丙醇、丙�、丁�、丁烷、醋酸丁� 、醋酸戊酯、環(huán)戊烷�
|
戊烷、戊�、己�、己醇、庚�、辛�、環(huán)乙醇、松節(jié)�、石腦油、石油(包括汽油�、燃料油、戊醇四�
|
乙醛、三甲胺
|
亞硝酸乙�
|
|
� B
|
丙炔、丙烯晴、二甲醚、氰化氫市用煤氣
|
丁二烯、環(huán)氧乙�、乙�、呋�
|
二甲�、丙烯醛、硫化氫
|
二丁�、二乙醚、乙基甲基醚、四氟乙�
|
||
� C
|
�、水煤氣
|
乙炔
|
二硫化碳
|
硝酸乙酯
|
美國和加拿大首先將散布在空氣中的爆炸性物體分成:
三個CLASS(類別):CLASSⅠ氣體和蒸氣;CLASS Ⅱ塵�;CLASS Ⅲ纖��
然后再將氣體和塵埃分� Group(�)�
組名 代表性氣體或塵埃
A乙炔
B氫氣
C乙烯
D丙烷
E 金屬塵埃
F 煤炭塵埃
G 谷物塵埃
4、防爆方法對危險場所的適用性:
序號
|
防爆型式
|
代號
|
國家標準
|
防爆措施
|
適用區(qū)�
|
1
|
隔爆�
|
d
|
GB3836.2
|
隔離存在的點火源
|
Zone1,Zone2
|
2
|
增安�
|
e
|
GB3836.3
|
�(shè)法防止產(chǎn)生點火源
|
Zone1,Zone2
|
3
|
本安�
|
ia
|
GB3836.4
|
限制點火源的能量
|
Zone0-2
|
4
|
本安�
|
ib
|
GB3836.4
|
Zone1,Zone2
|
|
5
|
正壓�
|
px,py,pz
|
GB3836.5
|
危險物質(zhì)與點火源隔開
|
Zone1,Zone2
|
6
|
充油�
|
o
|
GB3836.6
|
Zone1,Zone2
|
|
7
|
充砂�
|
q
|
GB3836.7
|
Zone1,Zone2
|
|
8
|
無火花型
|
na,nl,nc,nr,nz
|
GB3836.8
|
�(shè)法防止產(chǎn)生點火源
|
Zone2
|
9
|
澆封�
|
ma,mb
|
GB3836.9
|
Zone1,Zone2
|
|
10
|
氣密�
|
h
|
GB3836.10
|
Zone1,Zone2
|
防護代碼
作為應用于易爆危險區(qū)的儀�,對其外殼的保護等級亦應作出�(guī)定,賦予一定的代碼,即IP等級��
IEC144�(guī)定的殼體保護等級由一個對應其抗外界物體沖擊與穿刺能力及防水能力的代碼表示。例如:本安型儀表測量電路板不應從其殼體中取�,否則會違反IP40所提出的低要求。保護等級由兩位�(shù)字組�,在其前加上IP字樣�
第二位特征數(shù)字防止進水造成有害影響
0
|
無防�
|
1
|
垂直滴水
|
2
|
傾角75-90°滴水
|
3
|
淋水
|
4
|
濺水
|
5
|
噴水
|
6
|
猛烈噴水
|
7
|
短時間侵�
|
8
|
連續(xù)侵水
|
0
|
無防�
|
1
|
固定異物直徑大于50mm
|
2
|
固定異物直徑大于12mm
|
3
|
固定異物直徑大于2.5mm
|
4
|
固定異物直徑大于1.0mm
|
5
|
防塵
|
6
|
塵密
|
抗外界物體沖刺能力防水能�
0:無抗沖穿能� 0:無防水穿能�1:外界物體尺寸大�50mm(特�
� 1:水自落下滴
2:外界物體尺寸大�12mm(中�
2:水滴入角度�-15°
3:外界物體尺寸大�2.5mm(小
� 3:水�60°角度噴射
4:顆粒狀外界物體,粒度大�1mm
4:從各方面噴�
5:危險性塵�
5� 50�/分的水束
6:穿透性塵埃(僅適用于特殊殼體�
6� 100�/分的水束
7:以1�/分的速度浸入水中
8:以預先商定的方式浸入水�
爆炸特�
名稱
|
燃點�°C�
|
溫度等級
|
爆炸等級組號
|
名稱
|
燃點�°C�
|
溫度等級
|
爆炸等級組號
|
|
丙酮
|
540
|
T1
|
IIA
|
乙炔
|
305
|
T2
|
IIC
|
|
醋酸�
|
330
|
T2
|
IIA
|
�
|
555
|
T1
|
IIA
|
|
丁烷
|
365
|
T2
|
IIA
|
n-丁醇
|
340
|
T2
|
IIA
|
|
苯氯�
|
590
|
T1
|
IIA
|
乙醇
|
425
|
T2
|
IIA
|
|
乙醋�
|
460
|
T1
|
IIA
|
甲醇
|
455
|
T1
|
IIA
|
|
硝基�
|
430
|
T1
|
IIA
|
n-戊烷
|
285
|
T3
|
IIA
|
|
丙烷
|
470
|
T1
|
IIA
|
甲苯
|
535
|
T1
|
IIA
|
|
氫氣
|
560
|
T1
|
IIC
|
硫化�
|
270
|
T3
|
IIB
|
|
二硫化碳
|
102
|
T5
|
IIC
|
供電限制
供電限制主要體現(xiàn)在以下三個方面: 1、將動力電與電子元件隔離�
2、采取措施杜絕外界干擾電磁場通過繼電或電流輸出端偶合至電子元件中�
3、限制傳感電路的工作電源及電�
本安型電路可分為兩類:ia及ib。Ib本安電路必須保證正常工作狀�(tài)下以及系�(tǒng)中存在一起故障時,電路元件不�(fā)生燃�。Ia本安電路則要求正常工作狀況下及存在兩起故障時,元器件不發(fā)生燃��