防爆等級的劃分標(biāo)準(zhǔn)
2019-07-17 22:42:04-2019-07-17 22:42:04-2019-07-17 22:42:04
爆炸是物質(zhì)從一種狀態(tài)，經(jīng)過物理或化學(xué)變化，突然變成另一種狀態(tài)，并放出巨大的能量。急劇速度釋放的能量，將使周圍的物體遭受到猛烈的沖擊和破壞。...
防爆的基本原理
爆炸的概念
爆炸是物質(zhì)從一種狀態(tài)，經(jīng)過物理或化學(xué)變化，突然變成另一種狀態(tài)，并放出巨大的能量。急劇速度釋放的能量，將使周圍的物體遭受到猛烈的沖擊和破壞。
爆炸必須具備的三個條件：
（1）爆炸性物質(zhì)：能與氧氣（空氣）反應(yīng)的物質(zhì)，包括氣體、液體和固體。（氣體：氫氣，乙炔，甲烷等；液體：酒精，汽油；固體：粉塵，纖維粉塵等。）
（2）氧氣：空氣。
?（3）點(diǎn)燃源：包括明火、電氣火花、機(jī)械火花、靜電火花、高溫、化學(xué)反應(yīng)、光能等。
為什么要防爆？
易爆物質(zhì) : 很多生產(chǎn)場所都會產(chǎn)生某些可燃性物質(zhì)。煤礦井下約有三分之二的場所有存在爆炸性物質(zhì)；化學(xué)工業(yè)中，約有 80% 以上的生產(chǎn)車間區(qū)域存在爆炸性物質(zhì)。氧氣 : 空氣中的氧氣是無處不在的。點(diǎn)燃源 : 在生產(chǎn)過程中大量使用電氣儀表，各種磨擦的電火花 , 機(jī)械磨損火花、靜電火花、高溫等不可避免，尤其當(dāng)儀表、電氣發(fā)生故障時。
客觀上很多工業(yè)現(xiàn)場滿足爆炸條件。當(dāng)爆炸性物質(zhì)與氧氣的混合濃度處于爆炸極限范圍內(nèi)時，若存在爆炸源，將會發(fā)生爆炸。因此采取防爆就顯得很必要了。
儀表防爆的原理
危險場所危險性劃分：
爆炸性物質(zhì) 區(qū)域定義 中國標(biāo)準(zhǔn) 北美標(biāo)準(zhǔn)
氣體(CLASS Ⅰ) 在正常情況下 , 爆炸性氣體混合物連續(xù)或長時間存在的場所 0 區(qū) Div.1
在正常情況下爆炸性氣體混合物有可能出現(xiàn)的場所 1 區(qū)
在正常情況下爆炸性氣體混合物不可能出現(xiàn) , 僅僅在不正常情況下 , 偶爾或短時間出現(xiàn)的場所 2 區(qū) Div.2
粉塵或纖維(CLASS Ⅱ/Ⅲ） 在正常情況下 , 爆炸性粉塵或可燃纖維與空氣的混合物可能連續(xù) , 短時間頻繁地出現(xiàn)或長時間存在的場所 10 區(qū) Div.1
在正常情況下 , 爆炸性粉塵或可燃纖維與空氣的混合物不能出現(xiàn) , 僅僅在不正常情況下 , 偶爾或短時間出現(xiàn)的場所 11 區(qū) Div.2
防爆方法對危險場所的適用性：
序號 防爆型式 代號 國家標(biāo)準(zhǔn) 防爆措施 適用區(qū)域
1 隔爆型 d GB3836.2 隔離存在的點(diǎn)火源 Zone1,Zone2
2 增安型 e GB3836.3 設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源 Zone1,Zone2
3 本安型 ia GB3836.4 限制點(diǎn)火源的能量 Zone0-2
本安型 ib GB3836.4 限制點(diǎn)火源的能量 Zone1,Zone2
4 正壓型 p GB3836.5 危險物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開 Zone1,Zone2
5 充油型 o GB3836.6 危險物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開 Zone1,Zone2
6 充砂型 q GB3836.7 危險物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開 Zone1,Zone2
7 無火花型 n GB3836.8 設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源 Zone2
8 澆封型 m GB3836.9 設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源 Zone1,Zone2
9 氣密型 h GB3836.10 設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源 Zone1,Zone2
防爆對危險場所的適用性：
爆炸性危險氣體分類
根據(jù)可能引爆的最小火花能量，我國和歐洲及世界上大部分國家和地區(qū)將爆炸性氣體分為四個危險等級 , 如下表 :
工況類別 氣體分類 代表性氣體 最小引爆火花能量
礦井下 Ⅰ 甲烷 0.280mJ
礦井外的工廠 ⅡA 丙烷 0.180mJ
ⅡB 乙烯 0.060mJ
ⅡC 氫氣 0.019mJ
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 ):CLASS Ⅰ氣體和蒸氣 ; CLASS Ⅱ 塵埃 ; CLASS Ⅲ纖維 . 然后再將氣體和塵埃分成 Group( 組 ) ：
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
氣體溫度組別劃分：
溫度組別 安全的物體表面溫度 常見爆炸性氣體
T1 ≤ 450℃ 氫氣、丙烯腈等 46 種
T2 ≤ 300℃ 乙炔、乙烯等 47 種
T3 ≤ 200℃ 汽油、丁烯醛等 36 種
T4 ≤ 135℃ 乙醛、四氟乙烯等 6 種
T5 ≤ 100℃ 二硫化碳
T6 ≤ 85℃ 硝酸乙酯和**
儀表的防爆標(biāo)志
Ex(ia)ⅡC T6 的含義 :
標(biāo)志內(nèi)容 符號 含義
防爆聲明 Ex 符合某種防爆標(biāo)準(zhǔn)，如我國的國家標(biāo)準(zhǔn)
防爆方式 ia 采用 ia 級本質(zhì)安全防爆方法，可安裝在 0 區(qū)
氣體類別 ⅡC 被允許涉及ⅡC 類爆炸性氣體
溫度組別 T6 儀表表面溫度不超過 85℃
Ex(ia)ⅡC 的含義
標(biāo)志內(nèi)容 符號 含義
防爆聲明 Ex 符合歐洲防爆標(biāo)準(zhǔn)
防爆方式 ia 采用 ia 級本質(zhì)安全防爆方法，可安裝在 0 區(qū)
氣體類別 ⅡC 被允許涉及ⅡC 類爆炸性氣體
: 注 : 該標(biāo)志中無溫度組別項 , 說明該儀表不與爆炸性氣體直接接觸 .
防爆術(shù)語：
有關(guān)防爆術(shù)語及標(biāo)準(zhǔn)
安全柵安全參數(shù)定義：
? 安全柵最高允許電壓： 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最高電壓
? 安全柵最高開路電壓： Uoc
在最高允許電壓范圍內(nèi)本安端開路時電壓最大值
? 安全柵最大短路電流： Isc
在最高允許電壓范圍內(nèi)本安端短路時的電流最大值
? 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最大允許外接電容
? 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最大允許外接電感
防爆標(biāo)志格式說明：
將工廠或礦區(qū)的爆炸危險介質(zhì)，按其引燃能量，最小點(diǎn)燃溫度以及現(xiàn)場爆炸性危險氣體存在的時間周期進(jìn)行科學(xué)分類分級，以確定現(xiàn)場防爆設(shè)備的防爆標(biāo)志和防爆形式。
防爆標(biāo)志格式：
Ex (ia) ⅡC T4
防爆標(biāo)記防爆等級氣體組別溫度組別
防爆等級說明：
ia 等級： 在正常工作、一個故障和二個故障時均不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。
正常工作時，安全系數(shù)為 2.0 ；
一個故障時，安全系數(shù)為 1.5 ；
二個故障時，安全系數(shù)為 1.0 。
注：有火花的觸點(diǎn)須加隔爆外殼、氣密外殼或加倍提高安全系數(shù)。
ib 等級 :
在正常工作和一個故障時不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。
正常工作時，安全系數(shù)為 2.0 ； 一個故障時，安全系數(shù)為 1.5 。
正常工作時，有火花的觸點(diǎn)須加隔爆外殼或氣密外殼保護(hù)，并且有故障自顯示的措施，一個故障 時安全系數(shù)為 1.0 。
防爆標(biāo)志格式：
Ex :防爆標(biāo)記
(ia): 防爆等級
ⅡC :氣體組別
T4 :溫度組別
防爆等級說明：
ia等級：
在正常工作、一個故障和二個故障時均不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。
正常工作時，安全系數(shù)為2.0；
一個故障時，安全系數(shù)為1.5；
二個故障時，安全系數(shù)為1.0。
正常工作時，有火花的觸點(diǎn)須加隔爆外殼、氣密外殼或加倍提高安全系數(shù)。
ib等級：
在正常工作和一個故障時不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。
正常工作時，安全系數(shù)為2.0；
一個故障時，安全系數(shù)為1.5。
正常工作時，有火花的觸點(diǎn)須加隔爆外殼或氣密外殼保護(hù)，并且有故障自顯示的措施，一個
故障時安全系數(shù)為1.0。
爆炸危險場所區(qū)域的劃分
三、爆炸危險場所防爆電氣設(shè)備選型
在選擇使用于爆炸危險場所的電氣設(shè)備前，應(yīng)首先明確以下內(nèi)容：
1.燃炸危險場所環(huán)境的類別，是燃炸性氣體環(huán)境還是燃炸性粉塵環(huán)境。不同的爆炸性介質(zhì)其電氣設(shè)備的防爆結(jié)構(gòu)要求是不一樣的。我們通常在說的防爆設(shè)備大多指的是爆炸性氣體環(huán)境中使用的，如dⅡBT4、dⅡCT6等等，而用于爆炸性粉塵環(huán)境的電氣設(shè)備應(yīng)為防塵結(jié)構(gòu)標(biāo)志為DP，主要用于可燃性非導(dǎo)電粉塵和可燃纖維的11區(qū)環(huán)境 或塵密結(jié)構(gòu)標(biāo)志為DT，主要用于爆炸性粉塵10區(qū)環(huán)境和其它爆炸性粉塵11區(qū)環(huán)境 。
2.環(huán)境中爆炸性氣體混合物的爆炸級別，即ⅡA、ⅡB、ⅡC。這是相應(yīng)于設(shè)備的最大試驗安全間隙和最小點(diǎn)燃電流比的分極。其級別根據(jù)產(chǎn)生爆炸性氣體的介質(zhì)不同而不同，如丙烷屬ⅡA、乙烯屬ⅡB、乙炔和氫屬ⅡC等。從ⅡA到ⅡC隨著防爆電氣設(shè)備的最大試驗安全間隙和最小點(diǎn)燃電流比的逐級減小而其防爆要求逐級提高。
3.環(huán)境中爆炸性氣體混合物的組別或引燃溫度。這是易燃性物質(zhì)的氣體或蒸汽與空氣形成的混合物的規(guī)定條件下被熱表面引燃的最低溫度。從組別T1到T6隨著引燃溫度的降低，其電氣設(shè)備的防爆要求逐級提高。
4.周圍環(huán)境對防爆電氣設(shè)備的選型要求。如周圍環(huán)境內(nèi)化學(xué)的、機(jī)械的、熱的、霉菌等不同環(huán)境條件，在防爆電氣設(shè)備選型時應(yīng)同時考慮。
在考慮以上幾條基本要求后，可選擇能滿足要求的防爆電氣產(chǎn)品。對有些必須布置在爆炸危險區(qū)域內(nèi)的電氣設(shè)備，而其防爆要求又不能滿足場所要求的時候，可采用正壓通風(fēng)的措施來達(dá)到防爆的要求。有關(guān)正壓通風(fēng)的具體要求詳見國標(biāo)G50058－92。
按國家標(biāo)準(zhǔn)《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備通用要求》規(guī)定，各種防爆類型標(biāo)志如下：
隔爆型 d
增安型 e
本質(zhì)安全型 ia，ib
正壓型 p
充油型 o
充砂型 q
無火花型 n
特殊型 s
電氣設(shè)備分為兩類：Ⅰ類為煤礦井下用的電氣設(shè)備；
Ⅱ類為工廠用的電氣設(shè)備
如工廠用的隔爆型B級T4組：dⅡBT4；
工廠用的增安型B級T3一組：eⅡBT3。
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