防爆基礎(chǔ)知識

1、防 爆 基 礎(chǔ) 知 識防爆基礎(chǔ)知識第1頁什么是爆炸！爆炸是燃燒加速度反應(yīng)。它是可燃物質(zhì)在點(diǎn)燃源能量作用下，在空氣或氧氣中，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，引發(fā)溫度升高，釋放出熱輻射及光輻射現(xiàn)象。假如燃燒速度急劇加緊，溫度猛烈上升，造成燃燒生成物和周圍空氣激烈膨脹，形成巨大爆破力和沖擊波并發(fā)出強(qiáng)光和聲響，這就是爆炸。防爆基礎(chǔ)知識第2頁爆炸產(chǎn)生爆炸三個(gè)基本條件： 1.現(xiàn)場存在易爆物質(zhì), 如易爆氣體，易燃液體等 2.現(xiàn)場存在氧氣（空氣） 3.現(xiàn)場存在引爆源，如足夠能量火花或足夠 高 物體表面溫度只有這三個(gè)條件同時(shí)存在，才有發(fā)生爆炸可能性，其中任何一個(gè)條件不具備，就不會產(chǎn)生燃燒和爆炸。所以，采取適當(dāng)辦法，使三個(gè)條件不一

2、樣時(shí)具備即可到達(dá)預(yù)防爆炸目標(biāo)。 防爆基礎(chǔ)知識第3頁爆炸性環(huán)境爆炸性環(huán)境：可能發(fā)生爆炸環(huán)境（氣體和粉塵）。凡包括爆炸性物質(zhì)生產(chǎn)、加工、處理、儲存、運(yùn)輸場所都可能形成爆炸性環(huán)境。危險(xiǎn)場所：爆炸性環(huán)境大量出現(xiàn)或預(yù)期出現(xiàn)數(shù)量足以要求對電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)、安裝和使用采取專門預(yù)防辦法區(qū)域。在石油、化工、煤炭等生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)⒉豢煞乐沟禺a(chǎn)生爆炸性物質(zhì)泄漏，并與空氣形成爆炸性危險(xiǎn)場所。據(jù)資料： - 在煤礦井下，2/3場所屬于爆炸性危險(xiǎn)場所； - 在石油開采現(xiàn)場和煉廠約有60-80%屬爆炸性危險(xiǎn)場所； - 在化學(xué)工業(yè)中，約有80%以上生產(chǎn)車間屬爆炸性危險(xiǎn)場所。防爆基礎(chǔ)知識第4頁爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分主要標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)：

3、 GB50058-1992 爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范 GB3836.14- 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第14部分危險(xiǎn)場所分 中華人民共和國爆炸危險(xiǎn)場所電氣安全規(guī)程(試行) ，1987年爆炸性危險(xiǎn)區(qū)域主要以爆炸性危險(xiǎn)物質(zhì)出現(xiàn)頻繁程度和連續(xù)時(shí)間為劃分依據(jù)。防爆基礎(chǔ)知識第5頁我國防爆標(biāo)準(zhǔn)，對于爆炸性氣體危險(xiǎn)場所劃分為3個(gè)區(qū)域，即0區(qū)、1區(qū)和2區(qū)。它們對應(yīng)定義以下：0區(qū)（zone0）：在正常情況下，爆炸性氣體混合物連續(xù)地或長時(shí)期存在場所。（1000h/y以上）1區(qū)（zone1）：在正常情況下，爆炸性氣體混合物有可能出現(xiàn)場所。 （10h/y1000h/y）2區(qū)（zone2）：在正常情況下，爆炸性

4、氣體混合物不可能出現(xiàn)，或即使出現(xiàn)也只是短時(shí)間存在場所。（10h/y以下）爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分防爆基礎(chǔ)知識第6頁爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分 北美標(biāo)準(zhǔn) 中國、IEC、歐洲標(biāo)準(zhǔn) 危險(xiǎn)程度 Division 1 (1 區(qū)) zone0 （0區(qū)）高 zone1 （1區(qū)） Division 2 (2 區(qū)) zone2 （2區(qū)）低 防爆基礎(chǔ)知識第7頁爆炸性危險(xiǎn)物質(zhì)分類中國將爆炸性物質(zhì)分為三類： I類： 礦井甲烷； II類： 爆炸性氣體混合物(含蒸氣、薄霧)； III類：爆炸性粉塵和纖維。北美將爆炸性物質(zhì)分為三類(級)。它們分別是： Class I 爆炸性氣體； Class II 爆炸性粉塵； Class III - 纖維

5、。防爆基礎(chǔ)知識第8頁爆炸性危險(xiǎn)物質(zhì)分類電氣設(shè)備電火花和溫度是產(chǎn)生爆炸主關(guān)鍵點(diǎn)燃源。不一樣爆炸性物質(zhì)電火花和溫度點(diǎn)燃特征各不相同。為了使采取防爆辦法更具針對性，有必要對爆炸性物質(zhì)分類、級、組，以及對爆炸危險(xiǎn)區(qū)域分區(qū)。防爆基礎(chǔ)知識第9頁爆炸性氣體分組 中國、IEC 、歐洲標(biāo)準(zhǔn) 北美標(biāo)準(zhǔn) 氣體引燃溫度，t() T1 T1 450 T2 T2 300t450 T2A 280t300 T2B 260t280 T2C 230t260 T2D 215t230 T3 T3 200t215 T3A 180t200 T3B 165t180 T3C 160t165 T4 T4 135t160 T4A 120t123

6、5 T5 T5 100t120 T6 T6 85t100 防爆基礎(chǔ)知識第10頁爆炸性氣體分組級別溫度組別T1 T2 T3 T4 T5T6I甲烷 A甲苯、甲酯、乙烷、丙烷、丙酮、丙烯酸、苯、苯乙烯、一氧化碳、醋酸乙酯、醋酸、氯苯、醋酸甲酯、氨甲醇、乙醇、乙苯、丙醇、丙烯、丁醇、丁烷、醋酸丁酯 、醋酸戊酯、環(huán)戊烷戊烷、戊醇、己烷、己醇、庚烷、辛烷、環(huán)乙醇、松節(jié)油、石腦油、石油（包含汽油）、燃料油、戊醇四氯乙醛、三甲胺亞硝酸乙酯 B丙烯酯、二甲醚、市用煤氣丁二烯、環(huán)氧丙烷、乙烯二甲醚、丙烯醛、碳化氫乙醚、二乙醚 C氫、水煤氣乙炔二硫化碳硝酸乙酯防爆基礎(chǔ)知識第11頁 可燃性粉塵區(qū)域電氣設(shè)備防爆型式:防

7、爆型式簡圖主要應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)外殼保護(hù)(ta,tb,tc)開關(guān)設(shè)備和控制站，接線端子，接線盒，控制箱，電機(jī)，燈具。EN 61241-1IEC 61241-1GB 12476.1正壓型(p)開關(guān)設(shè)備和控制柜，電機(jī)。EN 61241-4IEC 61241-4本安型(ia,ib,ic)儀表技術(shù)，總線技術(shù)，傳感器，執(zhí)行器。EN 61241-11IEC 61241-11澆封型(ma,mb,mc)小容量開關(guān)設(shè)備，控制、信號裝置，顯示裝置，傳感器。EN 61241-18IEC 61241-18防爆基礎(chǔ)知識第12頁中國接收主要電氣防爆技術(shù)：序號防爆型式代號國家標(biāo)準(zhǔn)防爆方法適用區(qū)域 1隔爆型dGB3836.2隔離存在點(diǎn)

8、火源Zone1,Zone2 2增安型eGB3836.3設(shè)法預(yù)防產(chǎn)生點(diǎn)火源Zone1,Zone2 3本安型iaGB3836.4限制點(diǎn)火源能量Zone0-2 4本安型ibGB3836.4限制點(diǎn)火源能量Zone1,Zone2 5正壓型pGB3836.5危險(xiǎn)物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開Zone1,Zone2 6充油型oGB3836.6危險(xiǎn)物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開Zone1,Zone2 7充砂型qGB3836.7危險(xiǎn)物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開Zone1,Zone2 8無火花型nGB3836.8設(shè)法預(yù)防產(chǎn)生點(diǎn)火源Zone2 9澆封型mGB3836.9設(shè)法預(yù)防產(chǎn)生點(diǎn)火源Zone1,Zone2 10氣密型hGB3836.10設(shè)法預(yù)防產(chǎn)生點(diǎn)

9、火源Zone1,Zone2 防爆基礎(chǔ)知識第13頁隔爆型電氣設(shè)備(d)隔爆型電氣設(shè)備是指具有隔爆外殼電氣設(shè)備，防爆標(biāo)志為“d”。隔爆外殼是指能承受內(nèi)部爆炸壓力，并能阻止爆炸火焰向周圍環(huán)境傳播防爆外殼。 電氣設(shè)備外殼內(nèi)部由于呼吸作用會進(jìn)入周圍爆炸性氣體混合物，當(dāng)設(shè)備產(chǎn)生電火花及危險(xiǎn)高溫時(shí)，將引燃?xì)?nèi)爆炸性氣體混合物，形成巨大爆破力及沖擊波。一方面隔爆外殼應(yīng)能承受內(nèi)部爆炸壓力而不破損；其次隔爆外殼接合面應(yīng)能阻止爆炸火焰向殼外傳播點(diǎn)燃周圍爆炸性氣體混合物。所以隔爆外殼應(yīng)有耐爆性及隔爆性兩種特征。防爆基礎(chǔ)知識第14頁增安型電氣 設(shè)備(e) 增安型電氣設(shè)備是指對正常條件下不會產(chǎn)生電弧或電火花電氣設(shè)備，深入

10、采取辦法，提升其安全程度，預(yù)防電氣設(shè)備產(chǎn)生電弧、電火花及危險(xiǎn)高溫電氣設(shè)備。其防爆標(biāo)志為“e”。 增安型電氣設(shè)備是采取了以下結(jié)構(gòu)辦法來提升電氣設(shè)備安全性： 1、有效外殼防護(hù)； 2、電路可靠連接； 3、增大電氣間隙和爬電距離； 4、限制設(shè)備溫升； 5、提升絕緣性能。防爆基礎(chǔ)知識第15頁正壓外殼型電氣設(shè)備(p) 正壓外殼型電氣設(shè)備是指含有正壓外殼電氣設(shè)備。防爆標(biāo)志為“p”。所謂正壓外殼是指保持內(nèi)部保護(hù)氣體壓力高于周圍爆炸性氣體環(huán)境壓力，阻止外部混合物進(jìn)入外殼。 正壓型電氣設(shè)備有連續(xù)氣流正壓、泄漏賠償正壓、靜態(tài)正壓三種結(jié)構(gòu)型式。連續(xù)氣流正壓是指保護(hù)氣體連續(xù)經(jīng)過正壓外殼，使外殼保持正壓方法。泄漏賠償正壓

11、是指在各個(gè)排氣口封閉時(shí)，對正壓外殼和管道內(nèi)保護(hù)氣體不可防止泄漏進(jìn)行賠償，使殼內(nèi)保持正壓方法。靜態(tài)正壓是指不添加保護(hù)氣體而保持危險(xiǎn)場所中正壓外殼內(nèi)正壓值方法。防爆基礎(chǔ)知識第16頁本質(zhì)安全型電氣設(shè)備（i） 本質(zhì)安全電路: 在要求條件下(包含正常工作和要求故障條件下)，產(chǎn)生任何電火花或任何熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃要求爆炸性氣體環(huán)境電路。 本質(zhì)安全設(shè)備：其內(nèi)部全部電路都是本安電路電氣設(shè)備。 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，而且結(jié)構(gòu)使非本質(zhì)安全電路不能對本質(zhì)安全電路產(chǎn)生不利影響電氣設(shè)備。普通為安全柵，主要用于電網(wǎng)供電儀器設(shè)備。安全柵非本安電路本安電路防爆基礎(chǔ)知識第17頁“n”型電氣設(shè)備“n”型電氣設(shè)

12、備是專門用于2區(qū)爆炸性氣體環(huán)境設(shè)備，過去稱無火花型電氣設(shè)備。這種型式電氣設(shè)備，在正常運(yùn)行時(shí)一些要求異常條件下，不能點(diǎn)燃周圍爆炸型氣體環(huán)境。注1：本標(biāo)準(zhǔn)要求是試圖確保不可能發(fā)生能引發(fā)點(diǎn)燃故障。注2：要求異常條件示例是含有燈泡故障燈具?！皀”型電氣設(shè)備有以下幾個(gè)防爆形式： 無火花電氣設(shè)備： Ex nA 有火花電氣設(shè)備： Ex nC 限制呼吸外殼 ： Ex nR 限制能量設(shè)備： Ex nL n-正壓外殼 ： Ex nZ防爆基礎(chǔ)知識第18頁“n”型電氣設(shè)備無火化裝置 “nA”: 裝置結(jié)構(gòu)使正常使用條件下產(chǎn)生能引發(fā)點(diǎn)燃電弧、火花危險(xiǎn)降低至最小?！皀C” 型裝置和元件:澆封裝置“nC”: 含有空腔或不含空

13、腔裝置，他它被設(shè)計(jì)成全部被埋入澆封復(fù)合物中，使其密封起來阻止外部大氣進(jìn)入。封閉式斷路裝置器“nC”: 裝有通、斷電觸頭裝置，它在進(jìn)入其內(nèi)部可燃性氣體或蒸氣爆炸時(shí)不會損壞，而且也不會將內(nèi)部爆炸傳輸?shù)酵獠靠扇夹詺怏w或蒸氣。氣密式密封裝置“nC”: 其結(jié)構(gòu)使外部大氣不能進(jìn)入其內(nèi)部，而且密封是經(jīng)過熔接，比如釬焊、銅焊、熔焊或玻璃與金屬熔接來實(shí)現(xiàn)。非點(diǎn)燃元件“nC”: 元件含有接通或斷開要求含有點(diǎn)燃能力電路觸頭，不過接觸機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)使元件不能夠點(diǎn)燃要求爆炸性氣體環(huán)境。密封裝置“nC”: 裝置設(shè)計(jì)成在正常運(yùn)行期間不能打開，而且有效地密封阻止外部大氣進(jìn)入。防爆基礎(chǔ)知識第19頁“n”型電氣設(shè)備限能設(shè)備 “nL”:

14、 電路和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合能量限制原理電氣設(shè)備。限制呼吸外殼 “nR”: 設(shè)計(jì)成能限制氣體、蒸氣和霧進(jìn)入外殼。“n”型電氣設(shè)備屬類設(shè)備，僅限于使用在2區(qū)危險(xiǎn)場所。對限制能量設(shè)備，也可劃分A、B或C。當(dāng)前，國內(nèi)廣泛采取主要是ExnA、 ExnR和ExnZ。比如：無火花型電動(dòng)機(jī)，限制呼吸外殼燈具、制冷壓縮機(jī)，正壓外殼簡易控制箱。防爆基礎(chǔ)知識第20頁充砂型電氣設(shè)備“q”充砂型電氣設(shè)備是將能點(diǎn)燃爆炸性氣體導(dǎo)電部件固定在適當(dāng)位置上，且完全埋入填充材料中，以預(yù)防點(diǎn)燃外部爆炸性氣體環(huán)境。這種防爆型式不能阻止爆炸性氣體進(jìn)入設(shè)備和Ex元件而被電路點(diǎn)燃。不過，因?yàn)樘畛洳牧现锌障缎。一鹧娼?jīng)過填充材料中通路時(shí)被熄滅，從而

15、預(yù)防外部爆炸。填充材料為標(biāo)稱值0.51mm石英或玻璃顆粒。電氣設(shè)備保護(hù)外殼應(yīng)能夠承受要求外力沖擊和具備IP54以上防護(hù)等級。若防護(hù)等級高于IP55時(shí)，應(yīng)在外殼上增加呼吸裝置。防爆基礎(chǔ)知識第21頁油浸型電氣設(shè)備 “o”油浸型防爆型式是將電氣設(shè)備或電氣設(shè)備部件整個(gè)浸在保護(hù)液中，使設(shè)備不能夠點(diǎn)燃液面上或外殼外面爆炸性氣體。保護(hù)液是符合IEC60296礦物油或符合：1）著火點(diǎn)最低為300；2）閃點(diǎn)（閉杯）最低為200；3）在25時(shí)測定保護(hù)液動(dòng)粘度最高為100cSt；4）電氣擊穿強(qiáng)度最低為27kV。5）在25時(shí)測定保護(hù)液體積電阻最低為11012（25）.m；6) 凝固點(diǎn)最高應(yīng)為-30；7) 保護(hù)液不應(yīng)對

16、所接觸材料性能產(chǎn)生不利影響。 油浸型結(jié)構(gòu)主要用于冷卻、固定安裝開關(guān)、控制器等。防爆基礎(chǔ)知識第22頁澆封型電氣設(shè)備“m”電氣設(shè)備一個(gè)防爆型式。在這種防爆型式中，將產(chǎn)生點(diǎn)燃爆炸性混合物火花或過熱部分封入復(fù)合物中，使它們在運(yùn)行或安裝條件下不能點(diǎn)燃爆炸性混合物。防爆標(biāo)志為“ma/mb”。復(fù)合物為：熱固性、熱塑性，環(huán)氧樹脂（冷固）或彈性物質(zhì)，有或無填充劑和/或添加劑，在固化后認(rèn)為是復(fù)合物。復(fù)合物材料在性能上應(yīng)能承受設(shè)備在運(yùn)行時(shí)和工作/故障發(fā)燒溫度。復(fù)合物澆封工藝和要求應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)。防爆基礎(chǔ)知識第23頁澆封型電氣設(shè)備“m”保護(hù)等級： 澆封型電氣設(shè)備分為“ma”或“mb”兩種保護(hù)等級?！癿a”保護(hù)等級： 應(yīng)在以下各種情況下不能引發(fā)點(diǎn)燃： 1）在正常運(yùn)行和安裝條件下； 2）任何要求非正常條件； 3）定義故障條件下。