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危险区域与电气防爆

发布时间：2010/6/16 阅读次数：1619 字体大小: 【小】【中】【大】

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危险区域与电气防爆

1 （爆炸性气体环境）危险区域

1) GB/T 2900.35-1998危险区域 (hazardous area) 的定义:爆炸性气体环境大量出现或预期可能大量出现，以致要求对电气设备的结构、安装和使用采取专门措施的区域。
2) (危险区域划分中的)0区(zone 0)：连续或长期出现爆炸性气体的区域。
3) (危险区域划分中的)1区(zone 1)：正常运行时可能出现爆炸性气体的区域。
4) (危险区域划分中的)2区(zone 1)：正常运行时不大可能出现爆炸性气体的区域，如果出现，只是存在很段时间。
5) GB 50028-2006（相对密度不大于0.75的燃气）附录图D-4“通风良好的压缩机室、调压室、计量室等生产用房的爆炸危险区域等级和范围的划分”、图D-5“露天设置的工艺装置区的爆炸危险区域等级和范围的划分”、图D-7“城市无人值守的燃气调压室的爆炸危险区域等级和范围的划分”。
6) GB/T 2900.35-1998爆炸(explosion)：因氧化反应或其他放热反应而引起的压力和温度骤升的现象。
7) 国际上各主要工业国家对爆炸性危险场所的划分，基本上可分两种意见。一种以IEC（国际电工委员会）为代表，包括德国、英国、意大利、日本、澳大利亚等国，对气体划分为0区、1区、2区，对粉尘划分为10区、11区。其定义与IEC基本相同，我国近似等效采用IEC标准。另一种为美国、加拿大等北美国家的划分，以NEC（美国国家电气规程）的定义为代表，对气体划分为1区、2区（没有0区），对粉尘也划分为1区、2区。IEC“区”的英文为Zone，NEC“区”的英文为Division。

中国 IEC 欧洲标准	说明	北美标准	危险程度
0区(zone 0)	连续或长期出现爆炸性气体环境的区域	Division 1	高低
1区(zone 1)	正常运行时可能出现爆炸性气体环境的区域	Division 1
2区(zone 2)	正常运行时不大可能出现爆炸性气体环境的区域，如果出现，只是存在时间很短	Division 2

注：正常运行是指正常的开车、运转、停车，易燃物质产品的装卸，密闭容器盖的开闭，安全阀、排放阀以及所有工厂设备都在其设计参数范围内工作的状态。 8) 发生爆炸三角形原理：美国学者Hhghes和Raybould于1960年提出。当可燃性物质与空气的混合浓度介于爆炸极限范围内时，遇点火源就会产生爆炸。但燃气与空气混合形成的可燃气体浓度低于该气体的爆炸下限（LEL）或高于其爆炸上限（UEL）都不会发生爆炸。

9) 爆炸性危险物质：中国和欧洲相同，但与北美有区别

中国 IEC 欧洲	说明	北美	说明
三类	说明	三类(级)	说明
I类	矿井甲烷	CLASS I	爆炸性气体
II类	爆炸性气体混合物(含蒸汽、薄雾)	CLASS II	爆炸性粉尘
III类	爆炸性粉尘和纤维	CLASS III	纤维

10) 爆炸性危险气体分级：最大试验安全间隙（MESG）或最小点燃电流（MIC）分级：

典型气体	中国、IEC、欧洲	北美	点燃特性
甲烷	I	D	难易
乙烷/丙烷/CO	IIA	D
乙烯/民用煤气	IIB	C
氢气	IIC	B
氯水煤气乙炔二硫化碳硝酸乙酯	IIC	A

11) 爆炸性危险气体分级：引燃温度（AIT)分组：

中国 IEC 欧洲标准	北美标准	气体易燃温度t(℃)	点燃特性
T1	T1	>450	难易
T2	T2	450≧t>300
T2	T2A	300≧t>280
T2	T2B	280≧t>260
T2	T2C	260≧t>230
T2	T2D	230≧t>215
T3	T3	215≧t>200
T3	T3A	200≧t>180
T3	T3B	180≧t>165
T3	T3C	165≧t>160
T4	T4	160≧t>135
T4	T4A	135≧t>120
T5	T5	120≧t>100
T6	T6	100≧t>85

2 电气设备防爆

1) 按照发生爆炸的三个条件，燃气调压站中不能绝对避免存在燃气泄露，而空气中的氧气是无处不在，只能对产生足够能量的火焰进行预防。在燃气调压站中大量使用电气仪表、控制装置的电机、机械磨损产生的火花、静电火花、高温等不可避免，尤其当仪表、电气发生故障时。因此，只能对电气仪表采取措施进行预防。
2) 防止爆炸发生的基本方法：
避免形成爆炸性环境－－理想的方法如零泄漏(很难实现或代价极高)。
排除、消除可能的点火源－－实际的方法(如隔离防爆、严禁烟火等)。
限制其中一个或几个要素，都可以达到防爆要求。如制造正压、爆炸气体浓度监控、限制点燃源(防止爆炸发生的主要手段)。
3) 中国要求包括0区、1区和2区场所用的全部防爆产品都必须经国家授权的防爆检验机构认证后，方可投入使用。而欧洲允许制造厂商对2区防爆电气设备进行自认证(自我声明)即可。
4) 中国、欧洲和日本的电气设备防爆标准基本等同或等效采用IEC标准。
5) 防爆电气设备的类、级、组按防爆电气设备适用的环境，分为三类：
I类：矿井用。
II类：工厂用。
III类：爆炸性粉尘和纤维环境用。
I类和III类设备不分级分组。II类设备分级分组，和爆炸性气体分级、分组相同，分为A、B、C三级(仅指隔爆、本安设备)；分为T1~T6六组，与爆炸性气体温度组别不同是电气设备组别指设备最高表面温度，且与防爆型式有关。
6) 中国与国际或区域防爆标准对照表：

防爆型式	国标	IEC标准	欧洲标准	防爆符号
防爆型式	GB3836-…	IEC60079-…	EN500…	中国 Ex… IEC Ex… 欧洲 EEx
通用要求	1	0	14	-
隔爆型“d”	2	1	18	d
增安型“e”	3	7	19	e
本质安全型“i”	4	11(设备)	20 (设备)	ia or ib
本质安全型“i”	4	25(系统)	39(系统)	ia or ib
正压型“p”	5	2	16	p
油浸型“o”	6	6	15	o
充砂型“q”	7	5	17	q
“n” 型	8	15	21	nA,nC,nL,nR,nZ
浇封型“m”	9	18	28	m

7) 隔爆型电气设备“d”：具有隔爆外壳的电气设备。电气设备隔爆外壳能承受已进入外壳内部的可燃性混合物内部爆炸而不损坏，并且通过外壳上的任何接合面或结构孔不会引燃由一种或多种气体或蒸气所形成的外部爆炸性环境。---允许危险气体进入隔爆外壳，外壳内可能产生爆炸。但要求外壳必须具有足够的强度；且各外壳接合面必须具有足够长的啮合长度和足够小的间隙，以确保内部爆炸不会穿过隔爆接合面而导致外部环境爆炸。欧洲使用Flameproof，北美使用 Explosion-proof。
8) 增安型电气设备“e”：对在正常运行条件不会产生电弧、火花的电气设备采取一些附加措施以提高其安全程度，防止其内部和外部部件可能出现危险温度、电弧和火花的电气设备。---增安型技术是一种德国技术，原则上可以适用于1区场所，但国际间或行业间认可程度略有不同。典型应用有：接线盒（箱）、电磁线圈(阀)、照明灯具、变压器和无刷电机等。
9) “ia”等级电气设备：正常工作和施加一个故障和任意组合的两个故障条件下，均不能引起点燃的本质安全型电气设备。
10) “ib”等级电气设备：正常工作和施加一个故障条件下，不能引起点燃的本质安全型电气设备。
11) （连接到本质安全电路的）关联电气设备：设备内的电路或部分电路并非是本质安全电路，但有可能影响本质安全电路安全性能的电路的电气设备。---安全栅是本质安全型仪表最常用的关联设备，连接在本安电路与非本安电路之间，限制电流和限制电压，不使危险能量窜入到本安电路中。本安电路及其关联电路配线用的电缆、保护钢管、端子板通常以蓝色标志（或缠上蓝色胶带）识别。

3 电气设备防爆标志释义示例

1) 一台压力变送器防爆标志释义：Ex dIICT4
释义：Ex——防爆总标志
d——结构形式，隔爆型；
II——类别，工厂用
C——防爆级别，C级
T4——温度组别，T4组，最高表面温度≤135℃。
2) 一台信号接线箱释义： Ex edIIBT4
释义：EX——防爆总标志
ed——结构形式，e：增安型，d：隔爆型，同时满足增安、隔爆
II——类别，工厂用
B——防爆级别，B级
T4——温度组别，T4组，最高表面温度≤135℃
3) 一台色谱仪防爆标志释义：为EEXdps IIB+H2T4
释义：EEx——欧洲共同体防爆总标志
dps——该仪表采用隔爆、正压、特殊三种防爆措施；
II——工厂用电气设备；
B——防爆级别，B级
+ H2——也适用于H2场所（B级防爆不适用于H2，该仪表由于采取多种防爆措施，也可用于H2场所）
T4——表面最高温升≤135℃
4) 一台流量计防爆标志释义：
UL/FM/CSA Class1，GroupB、C、D，T5
Class2，GroupE、F，T5
CENELEC EEXedIICT5
释义：UL——美国保险高试验室；
　　 FM——美国工厂联合研究会；
　　 CSA——加拿大标准协会；
　　 CENELEC——欧洲电工技术委员会。
说明该设备的防爆性能已经UL、FM、CSA、CENELEC测试认可。
Class1，GroupB、C、D，T5 —适用于NEC规定的B、C、D组可燃气体，表面温度≤100℃。
Class2，GroupE、F，T5适用于NEC规定的E、F组粉尘，表面温度≤100℃。
EEXedIICT5—符合EN标准（EN为欧共体标准代号，其防爆标准与IEC等效）、工厂用防爆仪表，增安、隔爆型，防爆等级C级，最高表面温度≤100℃。
5) 一台电机防爆标志释义：Ex eIIT4
释义：Ex——防爆总标志
e——结构形式，增安型
II——类别，工厂用
T4——温度组别，T4组，最高表面温度≤135℃
A、B、C三级仅指隔爆、本安设备。因此，对于增安型防爆电机，没有防爆级别。
6) 一台仪表防爆标志释义：Ex dIIB氢
释义：Ex——防爆总标志
d——结构形式，隔爆型
II——类别，工厂用
氢——仅适用于氢气环境。当标注某种气体时，可以不标注温度组别
7) 一台仪表防爆标志释义：Ex (ib)IIBT4
释义：Ex——防爆总标志
(ib)本安关联设备，设备本身不防爆，但采取限能措施能与危险区域的本安设备连接
II——类别，工厂用
B——防爆级别，B级
T4——温度组别，T4组，最高表面温度≤135℃
8) 防爆与防护是两个不同的标准，防护的标准为GB4208-1993，户外用电气设备最低应为IP54的基本(环境适应性)要求。

4 电气整机防爆

1) 电气整机防爆：《中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程》“(1.3)电气工程设计、安装施工、运行维修与安全技术管理工作中采取防爆措施，实现整体防爆。”包括设计、安装、试车、维修等各方面安全工作的全面要求：
防爆区域等级是合适；
电气设备选型和配置应符合防爆技术要求；
电气线路选定和走向应符合防爆技术要求；
采取的防爆措施是否全面；
试车时按操作规程和安全措施进行并做好测试记录；
部分生产装置已经投产时，送电试车前检测周围气体，确保动火条件；
按操作规程和安全措施进行维修并做好维修记录。
2) 外满足电气整机防爆，《中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程》规定的爆炸危险场所的配线方式为：

爆炸危险场所的配线方式(5.1.2)
配线方式	爆炸危险区
配线方式	0	1	2
本质安全型电气设备的配线工程	○	○	○
低压镀锌钢管配线工程	╳	○	○
低压电缆工程	╳	△	○
注： ○表示适用， △表示尽量避免，╳表示不适用。

3) 外满足电气整机防爆，电气配线与防爆电气设备的连接方式应满足(5.1.9.5)下表的规定：

引入装置方式	密封方式	钢管配线工程	固定敷设电缆工程
压盘式	密封圈式	√	√
压紧螺母式	密封圈式	√	√
压盘式	浇封式		√

4) 我国认证的防爆电气设备大多采取密封圈压紧式电缆引入结构，应该包括香蕉密封圈、金属平垫、压紧螺母，并且要求压紧螺母充分旋紧。

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