電氣防爆知識簡介(PPT版)概要.ppt

1、電氣防爆知識簡介,左海強,中國石油大學(xué)（華東）化學(xué)工程學(xué)院 化工裝備與控制工程系,爆炸三要素,點火源（如電火花、熾熱表面）,空氣（氧氣）,爆炸性物質(zhì),在石油、化工、煤炭等生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)⒉豢杀苊獾禺a(chǎn)生爆炸性物質(zhì)的泄漏，并與空氣形成爆炸性危險場所。 在煤礦井下，2/3的場所屬于爆炸性危險場所； 在石油開采現(xiàn)場和石油化工廠約有60-80%屬爆炸性危險場所； 在化學(xué)工業(yè)中，約有80%以上的生產(chǎn)車間屬爆炸性危險場所。,電氣設(shè)備的電火花和溫度是產(chǎn)生爆炸的主要點燃源。 不同爆炸性物質(zhì)的電火花和溫度點燃特性各不相同。 為了使采取的防爆措施更具針對性，有必要對爆炸性物質(zhì)分類、級、組，以及對爆炸危險區(qū)域分區(qū)。,防止爆

2、炸發(fā)生的基本方法 避免形成爆炸性環(huán)境 理想的方法 排除可能的點火源 實際的方法。,氣體的點火特性,代表性氣體,甲烷,丙烷,乙烯,氫氣,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： Class I 爆炸性氣體； Class II 爆炸性粉塵； Class III - 纖維。,爆炸性危險物質(zhì)分類,爆炸性氣體分級, 最大試驗安全間隙(MESG)：在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定試驗條件下，空腔內(nèi)所有濃度的被試氣體或蒸氣與空氣混合物點燃后，通過25mm長的火焰通路均不能點燃外部爆炸性氣體混合物的內(nèi)空腔兩部分之間的最大間

3、隙。 最小點燃電流(MIC)：采用火花試驗裝置，由電阻電路或電感電路引起爆炸性試驗混合物點燃的最小電流。 最小點燃電流比（MICR）:各種可燃性氣體（或蒸氣）與空氣的混合物的最小點燃電流對甲烷與空氣混合物的最小點燃電流的比值。,最大試驗安全間隙試驗裝置,爆炸性氣體分組, 引燃溫度(AIT) ：依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法進行試驗時，能夠引燃爆炸性氣體與空氣混合物的熱表面最低溫度。,爆炸性氣體分級、分組舉例,世界各國對危險場所區(qū)域劃分不同，但大致分為兩大派系： 中國和大多數(shù)歐洲國家采用國際電工委員會（IEC）的劃分方法，而以美國和加拿大為主要代表的其他國家采用北美劃分方法。 中國標(biāo)準(zhǔn)GB3836.14對于

4、爆炸性氣體危險場所劃分為3個區(qū)域：,0區(qū)：爆炸性氣體環(huán)境連續(xù)出現(xiàn)或長時間存在的場所； 1區(qū)：在正常運行時，可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境的場所； 2區(qū)：在正常運行時，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)生并且僅是短時間存在的場所。,爆炸性危險區(qū)域主要以爆炸性危險物質(zhì)出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時間為劃分依據(jù)的。,對于粉塵場所，同樣劃分為3個區(qū)域，即20、21和22區(qū)。,爆炸性危險區(qū)域的劃分,典型的帶有呼吸閥的露天油罐的危險區(qū)域劃分示例：,防爆電氣設(shè)備分為類、類和 類。 類： I類電氣設(shè)備用于煤礦瓦斯氣體環(huán)境。 類： 類電氣設(shè)備用于除煤礦瓦斯氣體之外的其他爆炸性氣體環(huán)境。 類： 類電氣設(shè)備用于除煤礦以外

5、的爆炸性粉塵環(huán)境。,防爆電氣設(shè)備的分類分級分組,類電氣設(shè)備分級： 按其適用于爆炸性氣體環(huán)境混合物的最大試驗安全間隙（MESG）和最小點燃電流比（MICR）分為A、B、C三級：,類電氣設(shè)備的最高表面溫度分組: 爆炸性環(huán)境用電氣設(shè)備按其最高表面溫度劃分為T1-T6組別。,爆炸性氣體環(huán)境防爆標(biāo)志: Ex d B T4 Gb,防爆符號,防爆型式,防爆類別,溫度組別,設(shè)備保護級別（EPL）,爆炸性氣體環(huán)境用IIB等級隔爆型電氣設(shè)備，最高表面溫度低于135，具有“高”的保護級別，在正常運行或預(yù)期故障條件下不是點燃源。,設(shè)備保護級別（EPL, Equipment Protection Level）,根據(jù)設(shè)備

6、成為點燃源的可能性和不同爆炸性環(huán)境所具有的不同特征而對設(shè)備規(guī)定的保護級別，包括： “Ma”、“Mb”;“Ga”、“Gb”、“Gc”; “Da”、“Db”、“Dc”。,混（復(fù)）合型防爆型式 當(dāng)一臺電氣設(shè)備的不同部分或Ex元件使用不同的防爆型式時，防爆標(biāo)志應(yīng)包括所有使用的防爆型式符號，防爆型式的符號應(yīng)按字母順序排列，彼此之間應(yīng)有小的間隔。當(dāng)使用關(guān)聯(lián)設(shè)備時，其防爆型式的標(biāo)志，包括適用時的方括號，應(yīng)標(biāo)在電氣設(shè)備防爆形式符號之后。,“d”:隔爆型 “e”:增安型 “i”:本質(zhì)安全型（ia，ib，ic） “p”:正壓外殼型（px，py，pz） “o”:油浸型 “q”:充砂型 “n”:n型電氣設(shè)備（nA,

7、nR, nC, nZ） “m”:澆封型（ma，mb）,防爆型式,解決的主要點燃源：由電氣因素引起的電火花和熱效應(yīng)。,澆封型Exm,合成 樹脂,基本原則 “分離型,應(yīng)用 小電路和無可移動元件的情況,允許在1區(qū)工作,充油型Exo,油,允許在1區(qū)工作,基本原則 “分離型,充砂型Exq,粉末,允許在1區(qū)工作,基本原則 “分離型,應(yīng)用 無可移動部件,無火花型Exn,基本原則: “正常運行情 況下的安全,應(yīng)用 目前成為一種降低成本的2區(qū)防爆方式。,性能 通過對其他防護方式 (“d”, “p”, “e” 和 “i”)的簡化設(shè)計實現(xiàn)正常操作狀態(tài)下的安全,EX nA 無火花型設(shè)備（真正意義上的無火花）II類設(shè)備

8、不分級 EX nR 限制呼吸外殼（防止呼吸效應(yīng)引起可燃氣體被吸進儀表中） EX nL 限制能量設(shè)備（基于本質(zhì)安全防爆原理，但僅對正常運行情況進行評價或分析） EX nZ 具有簡單正壓（偶然失壓的情況下，只報警，不像EX P那樣還要切斷電源） EX nC 有火花型設(shè)備，電火花觸頭采用除nR、nL和nZ之外的保護技術(shù)（封閉、密封外殼） （后4項為廣義的無火花，產(chǎn)生電弧、火花或過熱表面的設(shè)備，它通過采取標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的措施，使其不會產(chǎn)生點燃的條件）,缺點 安全程度不如本安型 不可帶電開蓋操作,本安系統(tǒng),無源電路簡單可靠。 所有元件按標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為澆封型。 要求有完整的接地系統(tǒng)。,有源電路通過隔離元件（變送器、繼電器、光電偶）進行危險區(qū)間的信號傳送。 能量限制電路的工作原理與齊納安全柵相同，但由于電路隔離它不必處理Vm。 由于Vm引起的故障電流通不過限能電路，不再需要專用的接地設(shè)備。,齊納安全柵與隔離安全柵的比較,ZENERS,ISOLATORS,外 殼 防 護 等 級 （IP） 代 碼（GB 4208-2008/IEC 60529:2001),0