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當(dāng)前位置:浙江中宏防爆電氣有限公司>>技術(shù)文章>>防爆電氣使用條件及概念
防爆標(biāo)志一般由以下5個(gè)部分構(gòu)成:
①防爆標(biāo)志EX表示該設(shè)備為防爆電氣設(shè)備;
②防爆結(jié)構(gòu)形式表明該設(shè)備采用何種措施進(jìn)行防爆,如d為隔爆型,p為正壓型;i為本安型等;
③防爆設(shè)備類(lèi)別分為兩大類(lèi),I為煤礦井下用電設(shè)備,II為工廠用電氣設(shè)備;
④防爆級(jí)別分為A、B、C三級(jí),說(shuō)明其防爆能力的強(qiáng)弱;
⑤溫度組別分為T(mén)1~T6六組,說(shuō)明該設(shè)備的zui高表面溫度允許值。
例如: 一臺(tái)儀表的防爆標(biāo)志為EXdIIBT4,請(qǐng)說(shuō)明其含義。
答 EX防爆總標(biāo)志;
d結(jié)構(gòu)形式,隔爆型;
II類(lèi)別,工廠用;
B防爆級(jí)別,B級(jí)
一、 防爆電氣設(shè)備的防爆型式
1.爆、炸性混、合物產(chǎn)生爆炸的條件
爆炸是指物質(zhì)從一種狀態(tài),經(jīng)過(guò)物理變化或化學(xué)變化,突然變成另一種狀態(tài)并放出巨大的能 量,而產(chǎn)生的光和熱或機(jī)械功。在此僅談及爆、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(lèi)爆炸需要同時(shí)具備三個(gè)條件才可能發(fā)生 :*,必須存在爆炸性物質(zhì)或可、燃、性物質(zhì);第二,要有助燃性物質(zhì),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(xiǎn)溫度等),它提供點(diǎn)燃混合物所必需的能 量。只有這三個(gè)條件同時(shí)存在,才有發(fā)生爆炸的可能性,其中任何一個(gè)條件不具備,就不會(huì) 產(chǎn)生燃燒和爆炸。因此,采取適當(dāng)?shù)拇胧?使三個(gè)條件不同時(shí)具備即可達(dá)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(chǎn)、加工、 儲(chǔ)運(yùn)等場(chǎng)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(shù)方法,防止爆炸危險(xiǎn) 性環(huán)境形成及其爆炸。
2.基本防爆型式(1) 隔爆型“d"隔爆型防爆型式是把設(shè)備可能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的部件全部封閉在一個(gè)外殼內(nèi),其外殼 能夠承受通過(guò)外殼任何接合面或結(jié)構(gòu)間隙,滲透到外殼內(nèi)部的可燃性混合物在內(nèi)部爆炸而不 損壞,并且不會(huì)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(diǎn)燃(參見(jiàn)GB 3836 2標(biāo)準(zhǔn))。把可能產(chǎn)生火花、電弧和危險(xiǎn)溫度的零部件均放入隔爆外殼內(nèi),隔爆外殼使設(shè)備內(nèi)部空間與 周?chē)沫h(huán)境隔開(kāi)。隔爆外殼存在間隙,因電氣設(shè)備呼吸作用和氣體滲透作用,使內(nèi)部可能存 在爆炸性氣體混合物,當(dāng)其發(fā)生爆炸時(shí),外殼可以承受產(chǎn)生的爆炸壓力而不損壞,同時(shí)外殼 結(jié) 構(gòu)間隙可冷卻火焰、降低火焰?zhèn)鞑ニ俣然蚪K止加速鏈,使火焰或危險(xiǎn)的火焰生成物不能穿越 隔爆間隙點(diǎn)燃外部爆炸性環(huán)境,從而達(dá)到隔爆目的。隔爆型“d"按其允許使用爆炸性氣體環(huán)境的種類(lèi)分為I類(lèi)和IIA、IIB、IIC類(lèi)。該防爆型式設(shè)備適用于1、2區(qū)場(chǎng)所。(2) 增安型“e"增安型防爆型式是一種對(duì)在正常運(yùn)行條件下不會(huì)產(chǎn)生電弧、火花的電氣設(shè)備采取一些附加措 施以提高其安全程度,防止其內(nèi)部和外部部件可能出現(xiàn)危險(xiǎn)溫度、電弧和火花的可能性的防 爆型式。它不包括在正常運(yùn)行情況下產(chǎn)生火花或電弧的設(shè)備(參見(jiàn)GB 38363標(biāo)準(zhǔn))。在正常運(yùn)行時(shí)不會(huì)產(chǎn)生火花、電弧和危險(xiǎn)溫度的電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)上,通過(guò)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殼防護(hù)等級(jí),以減少由于污 垢引起污染的可能性和潮氣進(jìn)入等措施,減少出現(xiàn)可能引起點(diǎn)燃故障的可能性,提高設(shè)備 正常運(yùn)行和規(guī)定故障(例如:電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn))條件下的安全可靠性?!糐P〗該類(lèi)型設(shè)備主要用于2區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所,部分種類(lèi)可以用于1區(qū),例如具有合適保護(hù)裝置的增安型 低壓異步電動(dòng)機(jī)、接線盒等。(3) 本質(zhì)安全型“i"本質(zhì)安全型防爆型式是在設(shè)備內(nèi)部的所有電路都是由在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件(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)境的本質(zhì) 安全電路?!糎TH〗“iɑ"等級(jí)電氣設(shè)備〖HT〗是正常工作和施加一個(gè)故障和任意組合的 兩個(gè)故障條件下,均不能引起點(diǎn)燃的本質(zhì)安全型電氣設(shè)備;〖HTH〗“ib"等級(jí)電氣設(shè)備 〖HT〗是正常工作和施加一個(gè)故障條件下,不能引起點(diǎn)燃的本質(zhì)安全型電氣設(shè)備(參見(jiàn)GB 38 364標(biāo)準(zhǔn))。本質(zhì)安全型是從限制電路中的能量入手,通過(guò)可靠的控制電路參數(shù)將潛在的火花能量降低到 可點(diǎn)燃規(guī)定的氣、體混合物能量以下,導(dǎo)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(diǎn) 燃溫度之下。該防爆型式只能應(yīng)用于弱電設(shè)備中,該類(lèi)型設(shè)備適用于0、1、2區(qū)(Ex iɑ)或1、2區(qū)(E x ib)。(4) 正壓型“p"電氣設(shè)備的一種防爆型式。它是一種通過(guò)保持設(shè)備外殼內(nèi)部保護(hù)氣體的壓力高于周?chē)ㄐ?環(huán)境壓力的措施來(lái)達(dá)到安全的電氣設(shè)備(參見(jiàn)GB 38365標(biāo)準(zhǔn))。正壓設(shè)備保護(hù)型式可利用不同方法。一種方法是在系統(tǒng)內(nèi)部保護(hù)靜態(tài)正壓,而另一種方法是 保持持續(xù)的空氣或惰性氣、體流動(dòng),以限制可燃性混合物進(jìn)入外殼內(nèi)部。兩種方法都需要在設(shè) 備起動(dòng)前用保護(hù)氣體對(duì)外殼進(jìn)行沖洗,帶走設(shè)備內(nèi)部非正壓狀態(tài)時(shí)進(jìn)入外殼內(nèi)的可燃、性氣、體 ,防止在外殼內(nèi)形成可燃、性混合物。這些方法的要點(diǎn)是監(jiān)測(cè)系統(tǒng),并且進(jìn)行定時(shí)換氣,以保 證系統(tǒng)的可靠性。該類(lèi)設(shè)備按照保護(hù)方法可以用于1區(qū)或2區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所。(5) 油浸型“o"油浸型防爆型式是將整個(gè)設(shè)備或設(shè)備的部件浸在油內(nèi)(保護(hù)液),使之不能點(diǎn)燃油面以上或外 殼外面的爆、炸性氣、體環(huán)境(參見(jiàn)GB 38366標(biāo)準(zhǔn))。這是一個(gè)主要用于開(kāi)關(guān)設(shè)備的老的防爆技術(shù)方法。形成的電弧、火花浸在油下。該類(lèi)型設(shè)備適用于1區(qū)或2區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所。(6) 充砂型“q"充砂型防爆型式是一種在外殼內(nèi)充填砂?;蚱渌?guī)定特性的粉末材料,使之在規(guī)定的使用 條件下,殼內(nèi)產(chǎn)生的電弧或高溫均不能點(diǎn)、燃周?chē)?、炸、性氣、體環(huán)境的電氣設(shè)備保護(hù)型式(參見(jiàn)G B 38367標(biāo)準(zhǔn))。該防爆型式將可點(diǎn)燃爆、炸性氣體環(huán)境的導(dǎo)電部件固定并且*埋入充砂材料中,從而阻止了 火花、電弧和危險(xiǎn)溫度的傳播,使之不能點(diǎn)燃外部爆炸性氣體環(huán)境。通常它用于Ex“e" 或Ex“n"設(shè)備內(nèi)的元件和重載牽引電池組。該類(lèi)型設(shè)備適用于1區(qū)或2區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所。(7) “n"型防爆電氣設(shè)備該類(lèi)型電氣設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí),不能夠點(diǎn)燃周?chē)谋ㄐ詺怏w環(huán)境,也不大可能發(fā)生引起點(diǎn) 燃的故障(參見(jiàn)GB 38368標(biāo)準(zhǔn))。“n"型電氣設(shè)備正常運(yùn)行時(shí),即指設(shè)備在電氣和機(jī)械上符合設(shè)計(jì)規(guī)范并在制造廠規(guī)定的范 圍內(nèi)使用,不可能產(chǎn)生火花、電弧和危險(xiǎn)溫度。該類(lèi)型電氣設(shè)備僅適用于2區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所。(8) 澆封型“m"澆封型防爆型式是將可能產(chǎn)生引起爆炸性混合物爆炸的火花、電弧或危險(xiǎn)溫度部分的電氣部 件,澆封在澆封劑(復(fù)合物)中,使它不能點(diǎn)燃周?chē)?、炸、性、混、合?參見(jiàn)GB 38369標(biāo)準(zhǔn))。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(xiǎn) 溫度等引燃源的產(chǎn)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(lèi)設(shè)備適用于1、2區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所。(9) 氣密型“h"該類(lèi)防爆設(shè)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(jìn)入設(shè)備外殼內(nèi)部。氣 密外殼采用熔化、擠壓或膠粘的方法進(jìn)行密封,這種外殼多半是不可拆卸的,以保證*氣 密性(參見(jiàn)GB 383611標(biāo)準(zhǔn))。該防爆措施屬于“n"型防爆措施范疇,GB 383611已被GB 38368—2003代替。(10) 特殊型防爆電氣設(shè)備“s"指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)未包括的防爆類(lèi)型式,該型式可暫由主管部門(mén)制定暫行規(guī)定,并經(jīng)的防爆檢 驗(yàn)單位檢驗(yàn)認(rèn)可能夠具有防、爆性能的電氣設(shè)備。該類(lèi)設(shè)備是根據(jù)實(shí)際使用開(kāi)發(fā)研制,可適用于相應(yīng)的危險(xiǎn)場(chǎng)所。(11) 可燃性粉塵環(huán)境用電設(shè)備粉塵防爆電氣設(shè)備是采用限制外殼zui高表面溫度和采用“塵密"或“防塵"外殼來(lái)限制粉塵 進(jìn)入,以防止可燃性粉塵點(diǎn)燃(參見(jiàn)GB 124761標(biāo)準(zhǔn))。該類(lèi)設(shè)備將帶電部件安裝在有一定防護(hù)能力的外殼中,從而限制了粉塵進(jìn)入,使引燃源與粉 塵隔離來(lái)防止爆炸的產(chǎn)生。按設(shè)備采用外殼防塵結(jié)構(gòu)的差別將設(shè)備分為A型設(shè)備或B型設(shè)備。 按設(shè)備外殼的防塵等級(jí)的高低將設(shè)備分為20、21和22級(jí),例如DIP A20、DIP A21、DIP B20 和DIP B21等。該類(lèi)型設(shè)備按照等級(jí)適用于20、21或22區(qū)粉塵危險(xiǎn)場(chǎng)所。在平常實(shí)際使用中可能很容易的看到,許多防爆電氣產(chǎn)品在一個(gè)產(chǎn)品中就采用了多種防爆保 護(hù)方法。例如,照明裝置可能采用了增安型保護(hù)(外殼和接線端盒)、隔爆型保護(hù)(開(kāi)關(guān))和澆 封型保護(hù)(鎮(zhèn)流器)。這樣能夠使制造商采用zui適用的復(fù)合防爆保護(hù)方法。有一點(diǎn)要注意的是 ,產(chǎn)品銘牌上列出采取的防爆方法的順序?qū)⑼嬖V用戶產(chǎn)品的結(jié)構(gòu),如一個(gè)產(chǎn)品被標(biāo)識(shí)為 Ex de,則極可能為隔爆型而其中帶有增安型部件。另一個(gè)產(chǎn)品被標(biāo)識(shí)為Ex ed, 則極可能不是隔爆型外殼(例如不銹鋼或強(qiáng)化聚脂玻璃),而帶有隔爆開(kāi)關(guān)或部件安裝其中。 兩種產(chǎn)品可能均適用于1區(qū),但他們是使用不同的防爆保護(hù)措施達(dá)到同樣的目的。用戶可根 據(jù)自己的實(shí)際需要和所了解信息,來(lái)選擇可提供在費(fèi)用、性能和安全方面達(dá)到*平衡的防 爆型式的產(chǎn)品。二、危險(xiǎn)場(chǎng)所的劃分 ----*,在危險(xiǎn)場(chǎng)所中安全地使用爆炸性環(huán)境用電氣設(shè)備的前題條件是合理的選擇、正確 的安裝和必要的維護(hù)。合理的選擇防爆電氣設(shè)備,必然涉及到與其所在的危險(xiǎn)場(chǎng)所要相適 應(yīng)。因此,首先要明確什么是危險(xiǎn)場(chǎng)所?它又是如何劃分的?危險(xiǎn)場(chǎng)所就是由于存在著易燃易爆性、氣、體、蒸氣、液體、可燃性粉塵或者可燃性纖維而具 有引起火災(zāi)或者爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所。典型的危險(xiǎn)場(chǎng)所,如石油化工行業(yè)中爆、炸、性物質(zhì)的生產(chǎn)、 加工和貯存過(guò)程中所形成的環(huán)境、煤礦井下(由于煤層中不斷滲透出的甲烷氣體而形成的工 作環(huán)境)等等。 按照GB 3836.14—2000(GB 3836.14標(biāo)準(zhǔn)等同于IEC 60079-10)要求,可用類(lèi)別、區(qū)域 和組別三層概念來(lái)說(shuō)明危險(xiǎn)場(chǎng)所的劃分。----1 爆炸性物質(zhì)的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)將爆炸、性、物質(zhì)分為III類(lèi):I類(lèi):礦井甲烷;II類(lèi):爆、炸、性氣、體混、合物(含蒸氣、薄霧);III類(lèi):爆、炸性粉塵(纖維或飛 絮物)。既首先要確定環(huán)境中存在著何類(lèi)爆炸性物質(zhì),然后才按氣體或粉塵的不同對(duì)危險(xiǎn)場(chǎng) 所進(jìn)行劃分。----2 危險(xiǎn)場(chǎng)所的界定按場(chǎng)所中存在物質(zhì)的物態(tài)的不同,將危險(xiǎn)場(chǎng)所劃分為 爆、炸、性氣、體環(huán)境和可燃性、粉、塵環(huán)境 。按場(chǎng)所中危險(xiǎn)物質(zhì)存在時(shí)間的長(zhǎng)短,將兩類(lèi)不同物態(tài)下的危險(xiǎn)場(chǎng)所劃分為三個(gè)區(qū),即:對(duì)爆 炸、性氣、體環(huán)境,為0區(qū)、1區(qū)和2區(qū);對(duì)可燃、性、粉塵環(huán)境,為20區(qū)、21區(qū)和22區(qū)。----(1) 爆炸、性、氣、體環(huán)境----GB 3836.14—2000標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定:----0區(qū):爆炸性、氣、體環(huán)境連續(xù)出現(xiàn)或長(zhǎng)時(shí)間存在的場(chǎng)所。----1區(qū):在正常運(yùn)行時(shí),可能出現(xiàn)爆、炸、性氣體環(huán)境的場(chǎng)所。----2區(qū):在正常運(yùn)行時(shí),不可能出現(xiàn)爆、炸、性氣體環(huán)境,如果出現(xiàn)也是偶爾發(fā)生并且僅是 短時(shí)間存在的場(chǎng)所。----在此,“正常運(yùn)行"是指正常的開(kāi)車(chē)、運(yùn)轉(zhuǎn)、停車(chē),易燃物質(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)。----(2) 可燃、性、粉塵環(huán)境----GB 12476.1—2000標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定:----20區(qū):在正常運(yùn)行過(guò)程中可燃性粉塵連續(xù)出現(xiàn)或經(jīng)常出現(xiàn),其數(shù)量足以形成可燃、性粉塵與空 氣混合物和/或可能形成無(wú)法控制和極厚的粉塵層的場(chǎng)所及容器內(nèi)部。----21區(qū):在正常運(yùn)行過(guò)程中,可能出現(xiàn)粉塵數(shù)量足以形成可燃性粉塵與空氣混合物但未劃入20 區(qū)的場(chǎng)所。該區(qū)域包括,與充入或排放粉塵點(diǎn)直接相鄰的場(chǎng)所、出現(xiàn)粉塵和正常操作情況下可能產(chǎn)生可 燃濃度的可燃性粉塵與空氣混合物的場(chǎng)所。----22區(qū):在異常條件下,可燃性粉塵云偶爾出現(xiàn)并且只是短時(shí)間存在、或可燃性粉塵偶爾出現(xiàn) 堆積或可能存在粉塵層并且產(chǎn)生可燃性粉塵空氣混合物的場(chǎng)所。如果不能保證排除可燃性粉 塵堆積或粉塵層時(shí),則應(yīng)劃分為21區(qū)。對(duì)危險(xiǎn)場(chǎng)所的界定,解決了危險(xiǎn)場(chǎng)所劃分中爆、炸性物質(zhì)存在的時(shí)間問(wèn)題。那么,長(zhǎng)時(shí)間存在 或偶爾發(fā)生的時(shí)間概念又怎么界定呢?歐洲有關(guān)資料中也相應(yīng)地給出了具體的規(guī)定,見(jiàn)表1 。----表1 場(chǎng)所劃分危險(xiǎn)物質(zhì) 長(zhǎng)期存在(大于1 000 h/年) 正常運(yùn)行時(shí)存在(10-1 000 h/年) 僅在不正常時(shí)存在(少于10 h/年)氣體 0區(qū) 1區(qū) 2區(qū)----3 爆炸性物質(zhì)的分組----爆炸性物質(zhì)的分類(lèi),將危險(xiǎn)物質(zhì)按其物態(tài),進(jìn)行粗劃分。對(duì)同是氣體的爆炸性物質(zhì),由于其 爆、炸特性差別很大,故又將爆、炸性氣體進(jìn)行了分組。----GB 3836.1通用要求中,將爆炸性氣體按其zui大實(shí)驗(yàn)電壓安全間隙和zui小試驗(yàn)電流分為A、B 、C三組。三組的代表性氣體分別為:氫氣&乙炔、乙烯和丙烷,具體的參數(shù)見(jiàn)表2。----表2 爆炸性氣體的分組 組別 代表性氣體 zui大試驗(yàn)安全間隙 zui小點(diǎn)燃電流IIC 乙炔氫氣 <0.5mm <0.45IIB 乙烯 0.5~0.9 mm 0.45~0.8IIA 丙烷 >0.9 mm >0.8----爆、炸、性物質(zhì)的分組,可以說(shuō)是基本上說(shuō)明了危險(xiǎn)場(chǎng)所中存在的是哪種危險(xiǎn)物質(zhì)。三、防爆標(biāo)志防爆電氣設(shè)備按GB 3836標(biāo)準(zhǔn)要求,防爆電氣設(shè)備的防爆標(biāo)志內(nèi)容包括:防爆型式+設(shè)備類(lèi)別+(氣體組別)+溫度組別1 防爆型式根據(jù)所采取的防爆措施,可把防爆電氣設(shè)備分為隔爆型、增安型、本質(zhì)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(biāo)識(shí)如表1所示。表1 防爆基本類(lèi)型防爆型式 防爆型式標(biāo)志 防爆型式 防爆型式標(biāo)志隔爆型 Ex d 充砂型 Ex q增安型 Ex e 澆封型 Ex m正壓型 Ex p n型 Ex n本安型 E x iaEx ib 特殊型 Ex s油浸型 Ex o 粉塵防爆型 DIP ADIP B
防爆設(shè)備定義:在規(guī)定條件下不會(huì)引起周?chē)ㄐ原h(huán)境點(diǎn)燃的電氣設(shè)備。
Ⅰ類(lèi):煤礦井下電氣設(shè)備;
Ⅱ類(lèi):除煤礦、井下之外的所有其他爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備。
Ⅱ類(lèi)又可分為ⅡA、ⅡB、ⅡC類(lèi),標(biāo)志ⅡB的設(shè)備可適用于ⅡA設(shè)備的使用條件;ⅡC可適用于ⅡA、ⅡB的使用條件。
說(shuō)明:ⅡC標(biāo)志是較高的防爆等級(jí),但并不表示該設(shè)備性能。
zui高表面溫度:電氣設(shè)備在規(guī)定范圍內(nèi)的zui不利運(yùn)行條件下工作時(shí),可能引起周?chē)ㄐ原h(huán)境點(diǎn)燃的電氣設(shè)備任何部件所達(dá)到的zui高溫度。zui高表面溫度應(yīng)低于可燃溫度。
例如:防爆傳感器環(huán)境的爆、炸性、、體的點(diǎn)燃溫度為100℃,那么傳感器在zui惡劣的工作狀態(tài)下,其任何部件的zui高表面溫度應(yīng)低于100℃。
爆炸性環(huán)境用電氣設(shè)備按其zui高表面溫度劃分為T(mén)1-T6組別
T1 | T2 | T3 | T4 | T5 | T6 |
450 ℃ | 300 ℃ | 200℃ | 135 ℃ | 100 ℃ | 85℃ |
1、IEC / CENELEC / EUrOPE及NORTH AMERICA / FM標(biāo)準(zhǔn)為經(jīng)常選用,而CANADA / CSA標(biāo)準(zhǔn)幾乎在中國(guó)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(biāo)準(zhǔn)ATEX100a將取代原CENELEC標(biāo)準(zhǔn)(截止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
術(shù)語(yǔ)
安全柵安全參數(shù)定義:
*8226; 安全柵zui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zui高電壓
*8226; 安全柵zui高開(kāi)路電壓: Uoc
在zui高允許電壓范圍內(nèi)本安端開(kāi)路時(shí)電壓zui大值
*8226; 安全柵zui大短路電流: Isc
在zui高允許電壓范圍內(nèi)本安端短路時(shí)的電流zui大值
*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zui大允許外接電容
*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zui大允許外接電感
防爆標(biāo)志格式說(shuō)明:
將工廠或礦區(qū)的爆炸危險(xiǎn)介質(zhì),按其引燃能量,zui小點(diǎn)燃溫度以及現(xiàn)場(chǎng)爆、炸性危險(xiǎn)、氣、體存在的時(shí)間周期進(jìn)行科學(xué)分類(lèi)分級(jí),以確定現(xiàn)場(chǎng)防爆設(shè)備的防爆標(biāo)志和防爆形式。
名詞解釋?zhuān)?/p>
ia 等級(jí):在正常工作、一個(gè)故障和二個(gè)故障時(shí)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(shí),安全系數(shù)為 2.0;一個(gè)故障時(shí),安全系數(shù)為 1.5;二個(gè)故障時(shí),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(jí):在正常工作和一個(gè)故障時(shí)不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。
正常工作時(shí),安全系數(shù)為 2.0 ; 一個(gè)故障時(shí),安全系數(shù)為 1.5 。
正常工作時(shí),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(gè)故障 時(shí)安全系數(shù)為 1.0 。
EExd:是指將爆炸包起來(lái)的意思;
IIC:是指點(diǎn)燃能量uJ,280,>180,60...80,<60;T6:是指溫度組別,即電氣設(shè)備按其zui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(diǎn)燃溫度劃分。T6是85度。
隔爆型電氣設(shè)備(d):是指把能點(diǎn)燃爆、炸、性、混合物的部件封閉在一個(gè)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?chē)谋ㄐ曰旌衔飩鞅碾姎庠O(shè)備。
增安型電氣設(shè)備(e):正常運(yùn)行條件下,不會(huì)產(chǎn)生點(diǎn)燃爆、炸性混合物的火花或危險(xiǎn)溫度,并在結(jié)構(gòu)上采取措施,提高其安全程度, 以避免在正常和規(guī)定過(guò)載條件下出現(xiàn)點(diǎn)燃現(xiàn)象的電氣設(shè)備。
本質(zhì)安全型電氣設(shè)備(i):在正常運(yùn)行或在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下所產(chǎn)生的火花或熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃爆炸性混合物的電氣設(shè)備。
無(wú)火花型電氣設(shè)備 (n): 在正常運(yùn)行條件下不產(chǎn)生電弧或火花,也不產(chǎn)生能夠點(diǎn)燃周?chē)?、炸性混合物的高溫表面或灼熱點(diǎn),且一般不會(huì)發(fā)生有點(diǎn)、燃作用的故障的電氣設(shè)備。
防爆特殊型(s): 電氣設(shè)備或部件采用GB3836-83未包括的防爆型式時(shí),由主管部門(mén)制訂暫行規(guī)定。送勞動(dòng)人事部備案,并經(jīng)的鑒定單位檢驗(yàn)后,按特殊電氣設(shè)備“s"型處置。
1.本安型 “i"(本質(zhì)安全型電氣設(shè)備及其關(guān)聯(lián)設(shè)備) 本質(zhì)安全電路:
在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,正常工作或規(guī)定的故障狀態(tài)下產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃規(guī)定的爆炸性、氣體或蒸、汽的電路。
本質(zhì)安全型電氣設(shè)備:全部電路為本質(zhì)安全的電氣設(shè)備。
本安型設(shè)備和關(guān)聯(lián)設(shè)備的本質(zhì)安全部分分為ia和ib:
¨ ia:正常工作 + 一個(gè)故障 + 任意組合的兩個(gè)故障均不能引起點(diǎn)、燃的電氣設(shè)備。
¨ ib:正常工作 + 一個(gè)故障條件下不能引起、點(diǎn)燃的本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。
由此可見(jiàn)ia等級(jí)高于ib等級(jí)
關(guān)聯(lián)設(shè)備:裝有本質(zhì)安全電路和非本質(zhì)安全電路,且結(jié)構(gòu)是非本質(zhì)安全電路不能對(duì)本質(zhì)安全電路產(chǎn)生不利影響的電器設(shè)備。
2. 隔爆型 “d" 具有隔爆外殼的電氣設(shè)備。
它能承受已進(jìn)入外殼內(nèi)部的可燃性混合物內(nèi)部爆、炸而不受損壞,并且通過(guò)外殼上的任何接合面或孔不會(huì)引燃由一種或多種氣體或蒸汽所形成的外部爆、炸性環(huán)境的電氣設(shè)備外殼。
3.增安型 e
4.充油型 o
5.充砂型 q
6.澆封型 m
7.復(fù)合型
點(diǎn)燃源:在生產(chǎn)過(guò)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(shí)。
客觀上很多工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)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(shí),若存在爆、炸、源,將會(huì)發(fā)生、爆、炸。因此采取防爆就顯得很必要了。、
易爆物質(zhì):很多生產(chǎn)場(chǎng)所都會(huì)產(chǎn)生某些可燃性物質(zhì)。煤礦井下約有三分之二的場(chǎng)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(chē)間區(qū)域存在爆、炸性物質(zhì)。
氧氣:空氣中的氧氣是無(wú)處不在的。
防止爆炸的產(chǎn)生必從三個(gè)必要條件來(lái)考慮,限制了其中的一個(gè)必要條件,就限制了爆、炸的產(chǎn)生。
在工業(yè)過(guò)程中,通常從下述三個(gè)方面著手對(duì)易燃易、爆場(chǎng)合進(jìn)行處理:
(1)預(yù)防或zui大限度地降低易燃、物質(zhì)泄漏的可能性;
(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?dú)庵?lèi)的方法維持惰性狀態(tài)。
危險(xiǎn)場(chǎng)所區(qū)域的含義
是對(duì)該地區(qū)實(shí)際存在危險(xiǎn)可能性的量度,由此規(guī)定其可適用的防爆型式。
2、易爆區(qū)域等級(jí)劃分
標(biāo)準(zhǔn)與美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)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.: 電工技術(shù)委員會(huì)(Internaional Electrotechnical Commission)
N.E.C.: 美國(guó)電氣規(guī)程(National Electrical Code, U.S.A.)
標(biāo)志解析
這是與氣體點(diǎn)燃溫度有關(guān)的電氣設(shè)備(假定環(huán)境溫度為40℃時(shí))的zui高表面溫度,點(diǎn)燃能量與點(diǎn)燃溫度無(wú)關(guān)。在標(biāo)準(zhǔn)BS5345*部分中列出了所有可燃性氣體和其組別。
zui高表面溫度(℃) | 溫度組別 | 常見(jiàn)爆、炸、性氣、體 | |
IEC79-8 | GB3836-1 | ||
450℃ | T1 | T1 | 氫氣、丙、烯腈等46 種 |
300℃ | T2 | T2 | 乙炔、乙烯等47 種 |
200℃ | T3 | T3 | 汽油、丁烯、醛等36 種 |
135℃ | T4 | T4 | 乙醛、四氟乙烯等6 種 |
100℃ | T5 | T5 | 二硫化碳 |
85℃ | T6 | T6 | 硝、酸、乙酯和亞硝、酸、乙酯 |
IEC 防爆等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)格式:Ex(ia)ⅡC T4
E:按CENELEC標(biāo)志認(rèn)可 | Ex:防爆公用標(biāo)志 |
ia:防爆型式(本質(zhì)安全) | Ⅱ:設(shè)備組別 |
C:氣體組別 | T4:溫度組別 |
各種防爆型式的對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)
防爆型式 | 在英國(guó)允許 使用的場(chǎng)所 | 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn) GB3836 | 防爆型式 符 號(hào) | IEC標(biāo)準(zhǔn) 79- | CENELEC標(biāo)準(zhǔn) EN50 |
增安型 | 1或2 | 3 | e | 7 | 019 |
本質(zhì)安全型 | 0,1或2 | 4 | ia或ib | 11 | 020(設(shè)備) |
隔爆型 | d | 2 | d | 1 | 018 |
特殊型 | s | 無(wú) | s | 無(wú) | 無(wú) |
2、氣體爆炸場(chǎng)所用電氣設(shè)備防爆類(lèi)型選型表
爆炸危險(xiǎn)區(qū)域 | 適用的防護(hù)型式 電氣設(shè)備類(lèi)型 | 符 號(hào) |
0區(qū) | 1、本質(zhì)安全型(i*) | ia |
2、其他特別為0區(qū)設(shè)計(jì)的電氣設(shè)備(特殊型) | s | |
1區(qū) | 1、適用于0區(qū)的防護(hù)類(lèi)型 | |
2、隔爆型d | ||
3、增安型e | ||
4、本質(zhì)安全型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)或1區(qū)的防護(hù)類(lèi)型 | |
2、無(wú)火花型 | na,nl,ic |
氣體組別
典型的危、險(xiǎn)性、氣體 | 歐洲電工 標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì) EN50014EC | 北 美 NEC500條款 CLASS1表氣 | 中 國(guó) GB-3836-1 | zui小點(diǎn)燃能量 (微 焦) |
乙 炔 | ⅡC | A | ⅡC | 20 |
氫 氣 | ⅡC | A | ⅡC | 20 |
乙 烯 | ⅡB | C | ⅡB | 60 |
丙 烷 | ⅡA | D | ⅡA | 180 |
注:中國(guó)GB3836標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定ⅡC級(jí)zui小點(diǎn)燃能量為19微焦耳,Ⅱ*zui小點(diǎn)燃能量為200微焦耳。
氣體分組和點(diǎn)燃溫度,在一定環(huán)境溫度和壓力下與體和空氣的混合濃度有關(guān)。
根據(jù)可能引爆的zui小火花能量,我國(guó)和歐洲及世界上大部分國(guó)家和地區(qū)采用的電工委員會(huì)(IEC)標(biāo)準(zhǔn)將爆、炸性氣、體分為四個(gè)危險(xiǎn)等級(jí):
溫度組別 級(jí)別 | T1 | T2 | T3 | T4 | T5 | T6 |
Ⅱ A | 、 | 甲、戊烷、 | 、 | 乙、 | 、酯 | |
Ⅱ B | 、 | 、 | 、 | 、 | ||
Ⅱ C | 、乙炔 | 、、酯 |
美國(guó)和加拿大首先將散布在空氣中的爆炸性物體分成:
三個(gè)CLASS(類(lèi)別):CLASSⅠ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
4、防爆方法對(duì)危險(xiǎn)場(chǎng)所的適用性:
序號(hào) | 防爆型式 | 代號(hào) | 國(guó)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 |
4 | 本安型 | ib | GB3836.4 | Zone1,Zone2 | |
5 | 正壓型 | px,py,pz | GB3836.5 | 危險(xiǎn)物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開(kāi) | Zone1,Zone2 |
6 | 充油型 | o | GB3836.6 | Zone1,Zone2 | |
7 | 充砂型 | q | GB3836.7 | Zone1,Zone2 | |
8 | 無(wú)火花型 | na,nl,nc,nr,nz | GB3836.8 | 設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源 | Zone2 |
9 | 澆封型 | ma,mb | GB3836.9 | Zone1,Zone2 | |
10 | 氣密型 | h | GB3836.10 | Zone1,Zone2 |
作為應(yīng)用于易爆危險(xiǎn)區(qū)的儀表,對(duì)其外殼的保護(hù)等級(jí)亦應(yīng)作出規(guī)定,賦予一定的代碼,即IP等級(jí)號(hào)。
IEC144規(guī)定的殼體保護(hù)等級(jí)由一個(gè)對(duì)應(yīng)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(cè)量電路板不應(yīng)從其殼體中取出,否則會(huì)違反IP40所提出的zui低要求。保護(hù)等級(jí)由兩位數(shù)字組成,在其前加上IP字樣。
第二位特征數(shù)字防止進(jìn)水造成有害影響
0 | 無(wú)防護(hù) |
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(shí)間侵水 |
8 | 連續(xù)侵水 |
*位特征數(shù)字防止固定導(dǎo)體異物進(jìn)入
0 | 無(wú)防護(hù) |
1 | 固定異物直徑大于50mm |
2 | 固定異物直徑大于12.5mm |
3 | 固定異物直徑大于2.5mm |
4 | 防塵 |
5 | 塵密 |
抗外界物體沖刺能力防水能力
0:無(wú)抗沖穿能力 0:無(wú)防水穿能力1:外界物體尺寸大于50mm(特大
) 1:水自落下滴
2:外界物體尺寸大于12mm(中)
2:水滴入角度為-15°
3:外界物體尺寸大于2.5mm(小
) 3:水以60°角度噴射
4:顆粒狀外界物體,粒度大于1mm
4:從各方面噴射
5:危險(xiǎn)性塵埃
5: 50升/分的水束
6:穿透性塵埃(僅適用于特殊殼體)
6: 100升/分的水束
7:以1米/分的速度浸入水中
8:以預(yù)先商定的方式浸入水中
名稱(chēng) | 燃點(diǎn)(°C) | 溫度等級(jí) | 爆炸等級(jí)組號(hào) | 名稱(chēng) | 燃點(diǎn)(°C) | 溫度等級(jí) | 爆炸等級(jí)組號(hào) | |
丙酮 | 540 | T1 | IIA | 乙炔 | 305 | T2 | IIC | |
醋酸酐 | 330 | T2 | IIA | 苯 | 555 | T1 | IIA | |
丁烷 | 365 | T2 | IIA | n-丁醇 | 340 | T2 | IIA | |
苯氯酸 | 590 | T1 | IIA | 乙醇 | 425 | T2 | IIA | |
乙醋酸 | 460 | T1 | IIA | 甲醇 | 455 | T1 | IIA | |
硝基苯 | 430 | T1 | IIA | n-戊烷 | 285 | T3 | IIA | |
丙烷 | 470 | T1 | IIA | 甲苯 | 535 | T1 | IIA | |
氫氣 | 560 | T1 | IIC | 硫化氫 | 270 | T3 | IIB | |
二硫化碳 | 102 | T5 | IIC |
供電限制主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面: 1、將動(dòng)力電與電子元件隔離。
2、采取措施杜絕外界干擾電磁場(chǎng)通過(guò)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壓
本安型電路可分為兩類(lèi):ia及ib。Ib本安電路必須保證正常工作狀態(tài)下以及系統(tǒng)中存在一起故障時(shí),電路元件不發(fā)生燃爆。Ia本安電路則要求正常工作狀況下及存在兩起故障時(shí),元器件不發(fā)生燃爆。
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