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1、CEAG Sicherheitstechnik GmbH1防爆基础理论概要防爆基础理论概要CEAG Sicherheitstechnik GmbH2 爆炸性危险场所爆炸性危险场所爆炸性环境:可能发生爆炸的环境(气体和粉尘)。凡涉及爆爆炸性环境:可能发生爆炸的环境(气体和粉尘)。凡涉及爆炸性物质生产、加工、处理、储存、运输的场所都可能形成爆炸性物质生产、加工、处理、储存、运输的场所都可能形成爆炸性环境。炸性环境。危险场所:爆炸性环境大量出现或预期出现的数量足以要求对危险场所:爆炸性环境大量出现或预期出现的数量足以要求对电气设备的结构、安装和使用采取专门预防措施的区域。电气设备的结构、安装和使用采
2、取专门预防措施的区域。在石油、化工、煤炭等生产领域将不可避免地产生爆炸性物质在石油、化工、煤炭等生产领域将不可避免地产生爆炸性物质的泄漏,并与空气形成爆炸性危险场所。据资料:的泄漏,并与空气形成爆炸性危险场所。据资料:在煤矿井下,2/3的场所属于爆炸性危险场所;在石油开采现场和精炼厂约有60-80%属爆炸性危险场所;在化学工业中,约有80%以上的生产车间属爆炸性危险场所。CEAG Sicherheitstechnik GmbH3防爆基本原理防爆基本原理产生爆炸的基本条件产生爆炸的基本条件(爆炸三角形原理爆炸三角形原理)能量(如电火花、炽热表面)能量(如电火花、炽热表面)爆炸性物质爆炸性物质(气
3、体、粉尘)气体、粉尘)空气(氧气)空气(氧气)CEAG Sicherheitstechnik GmbH4防爆基本原理(续)防爆基本原理(续)防止爆炸发生的基本方法防止爆炸发生的基本方法避免形成爆炸性环境排除/削除可能的点火源CEAG Sicherheitstechnik GmbH5爆炸性危险物质点燃特征爆炸性危险物质点燃特征电气设备的电火花和温度是产生爆炸的主要点燃源。电气设备的电火花和温度是产生爆炸的主要点燃源。不同爆炸性物质的电火花和温度点燃特性各不相同。不同爆炸性物质的电火花和温度点燃特性各不相同。为了使采取的防爆措施更具针对性,有必要对爆炸性为了使采取的防爆措施更具针对性,有必要对爆炸
4、性物质分类、级、组,以及对爆炸危险区域分区。物质分类、级、组,以及对爆炸危险区域分区。物质点燃特性丙烷乙烯氢气电火花,uJ1806020温度,466(T1)425(T2)560(T1)CEAG Sicherheitstechnik GmbH6防爆电气设备的类、级、组防爆电气设备的类、级、组按设备适用的环境,分为三类:按设备适用的环境,分为三类:I I类:矿井用类:矿井用-Mining Industry-Mining IndustryII II类:工厂用类:工厂用 Surface Industry Surface IndustryIIIIII类:爆炸性粉尘和纤维环境用类:爆炸性粉尘和纤维环境用I
5、I II类设备分级分组:同气体分级、分组类设备分级分组:同气体分级、分组分级:分为分级:分为A,B,CA,B,C三级三级(仅指隔爆、本安设备仅指隔爆、本安设备)分组:分为分组:分为T1T1T6T6六组。六组。它与气体温度组别不同,是指设备最高表面温度,且它的确它与气体温度组别不同,是指设备最高表面温度,且它的确定与防爆型式有关。定与防爆型式有关。I I类和类和IIIIII类设备不分级分组,但类设备不分级分组,但IIIIII类设备分为类设备分为A A、B B型设备型设备。CEAG Sicherheitstechnik GmbH7爆炸性危险物质分类爆炸性危险物质分类中国将爆炸性物质分为三类:中国将
6、爆炸性物质分为三类:I I类:矿井甲烷;类:矿井甲烷;II II类:爆炸性气体混合物类:爆炸性气体混合物(含蒸气、薄雾含蒸气、薄雾);IIIIII类:爆炸性粉尘和纤维。类:爆炸性粉尘和纤维。北美将爆炸性物质分为三类北美将爆炸性物质分为三类(级级)。它们分别是:。它们分别是:Class I Class I 爆炸性气体;爆炸性气体;Class II Class II 爆炸性粉尘;爆炸性粉尘;Class III-Class III-纤维。纤维。CEAG Sicherheitstechnik GmbH8爆炸性气体分级爆炸性气体分级(基于基于MESG和和MICR)CEAG Sicherheitstech
7、nik GmbH9爆炸性危险气体分组爆炸性危险气体分组CEAG Sicherheitstechnik GmbH10爆炸性危险区域划分爆炸性危险区域划分主要以爆炸性危险物质出现的频繁程度和持续时间为划分依据。主要以爆炸性危险物质出现的频繁程度和持续时间为划分依据。区域划分时应考虑以下主要因素:区域划分时应考虑以下主要因素:1 1)存在危险物质的可能性)存在危险物质的可能性2 2)危险物质的释放量)危险物质的释放量3 3)危险物质的特性(如密度)危险物质的特性(如密度,甲醇甲醇-1.1-1.1;环氧乙烷;环氧乙烷-1.52-1.52)4 4)环境条件(如气压、温度、湿度以及通风情况等)环境条件(如
8、气压、温度、湿度以及通风情况等)5 5)远离释放源的距离)远离释放源的距离6 6)危险物质泄漏监控设施配置情况)危险物质泄漏监控设施配置情况7 7)爆炸后果的严重性)爆炸后果的严重性CEAG Sicherheitstechnik GmbH11爆炸性危险区域的划分爆炸性危险区域的划分 我国防爆标准与我国防爆标准与IECIEC标准一样,对于爆炸性气体危险场所划分为标准一样,对于爆炸性气体危险场所划分为3 3个区域,即个区域,即0 0区、区、1 1区和区和2 2区。它们对应的定义如下:区。它们对应的定义如下:0 0区:在正常情况下,爆炸性气体混合物连续地或长时期存在的场所。区:在正常情况下,爆炸性气
9、体混合物连续地或长时期存在的场所。(1000h/y1000h/y以上)以上)1 1区:在正常情况下,爆炸性气体混合物有可能出现的场所。区:在正常情况下,爆炸性气体混合物有可能出现的场所。2 2区:在正常情况下,爆炸性气体混合物不可能出现,或即使出现也只是短时间区:在正常情况下,爆炸性气体混合物不可能出现,或即使出现也只是短时间存在的场所。(存在的场所。(10h/y10h/y以内)以内)对于粉尘场所,同样划分为对于粉尘场所,同样划分为3 3个区域,即个区域,即2020、2121和和2222区。区。CEAG Sicherheitstechnik GmbH12爆炸性危险区域划分对照爆炸性危险区域划分
10、对照CEAG Sicherheitstechnik GmbH13ZONE 2ZONE 1ZONE 0ZONE 0ZONE 1ZONE 2可燃液体可燃液体排放孔排放孔贮罐贮罐 法兰法兰 泵泵 管道管道 爆炸性危险区域的划分爆炸性危险区域的划分CEAG Sicherheitstechnik GmbH14主要电气防爆技术主要电气防爆技术CEAG Sicherheitstechnik GmbH15主要防爆技术主要防爆技术1.1.隔爆型隔爆型(Exd)(Exd)2.2.本安型本安型(Exia/ib)(Exia/ib)3.3.增安型增安型(Exe)(Exe)4.4.正压型正压型(Expx,py,pz)(E
11、xpx,py,pz)5.5.油浸型油浸型(Exo)(Exo)6.6.充砂型充砂型(Exq)(Exq)7.n7.n型型(ExnA,nC,nL,nR,nZ)(ExnA,nC,nL,nR,nZ)8.8.浇封型浇封型(Exm)(Exm)9.9.粉尘防爆粉尘防爆(tD(tD,DIP A/B)DIP A/B)解决的主要点燃源:由电气因素引起的电火花和热效应。解决的主要点燃源:由电气因素引起的电火花和热效应。非电气设备防爆技术在中国尚处于起步阶段。非电气设备防爆技术在中国尚处于起步阶段。CEAG Sicherheitstechnik GmbH16通用要求通用要求GB3836.1-2000GB3836.1-2
12、000(续)(续)运行温度:运行温度:-20-20+40+40,否则证书编号有后缀,否则证书编号有后缀“X”X”。最高表面温度:必须小于设备温度组别对应的温度最高表面温度:必须小于设备温度组别对应的温度(与防爆型式有关与防爆型式有关)。内置大电容和加热元件:要求测定延时开盖时间,并设警告牌。内置大电容和加热元件:要求测定延时开盖时间,并设警告牌。外壳材料材料:金属:外壳材料材料:金属:II II类含镁量类含镁量 6%6%,I I类类 15%15%);非金属:表面电阻);非金属:表面电阻1G1G,或限制表面积(,或限制表面积(I I、IIAIIA、IIBIIB类类 100cm2100cm2,II
13、C IIC 20cm2 20cm2),或其它措),或其它措施(合理的结构设计施(合理的结构设计/设置警告牌),且材料设置警告牌),且材料COTCOT应高于最高温度应高于最高温度1010,满足耐热、耐寒性;耐光照(或证号后加满足耐热、耐寒性;耐光照(或证号后加“X”X”)试验。)试验。机械强度:冲击试验通常机械强度:冲击试验通常II II类类7J max7J max;I I类类20J max20J max;携带式还需进行跌落;携带式还需进行跌落试验:试验:1m1m高,高,4 4次。次。外壳防护等级:并非所有的防爆技术均要求具有足够的外壳防护等级:并非所有的防爆技术均要求具有足够的IPIP等级。等
14、级。ExeExe、DIPDIP产品一般满足产品一般满足IP54IP54,但,但ExdExd不一定满足不一定满足IP54IP54。具体设备选型时必须同。具体设备选型时必须同时考虑环境相适应要求。如,户外:时考虑环境相适应要求。如,户外:IP54IP54。CEAG Sicherheitstechnik GmbH17隔爆型隔爆型ExdExd设计依据标准:设计依据标准:GB3836.1-2000GB3836.1-2000、GB3836.2-2000GB3836.2-2000隔爆型电气设备:具有隔爆外壳的电气设备。隔爆型电气设备:具有隔爆外壳的电气设备。隔爆外壳:应能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力,
15、并阻止隔爆外壳:应能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力,并阻止内部的爆炸向外部周围爆炸性混合物传播。内部的爆炸向外部周围爆炸性混合物传播。(1(1区防爆技术区防爆技术)原理:允许危险气体进入隔爆外壳,外壳内可能产生爆炸。但要原理:允许危险气体进入隔爆外壳,外壳内可能产生爆炸。但要求外壳必需具有足够的强度;且各外壳结合面必须具有足够长的啮求外壳必需具有足够的强度;且各外壳结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结合面而导合长度和足够小的间隙,以确保内部爆炸不会穿过隔爆结合面而导致外部环境爆炸。致外部环境爆炸。是间隙防爆技术,依靠间隙、啮合长度来达到降温是间隙防爆技
16、术,依靠间隙、啮合长度来达到降温/熄火效果。熄火效果。欧美间区别:欧美间区别:“Flameproof”“Flameproof”“Explosion-proof”“Explosion-proof”。CEAG Sicherheitstechnik GmbH18隔爆型隔爆型Exd(Exd(续续)强度设计:至少参考压力的强度设计:至少参考压力的1.51.5倍。通常倍。通常IIB/1MPa,IIC/1.5MPaIIB/1MPa,IIC/1.5MPa隔爆接合面是指为阻止内部爆炸向外壳周围爆炸性气体混合物传隔爆接合面是指为阻止内部爆炸向外壳周围爆炸性气体混合物传播,隔爆外壳各个部件相对表面配合在一起的接合面
17、。播,隔爆外壳各个部件相对表面配合在一起的接合面。“W”“L”CEAG Sicherheitstechnik GmbH19CEAG Sicherheitstechnik GmbH20增安型增安型 ExeExe设计依据标准:设计依据标准:GB3836.1-2000GB3836.1-2000、GB3836.3-2000GB3836.3-2000增安型电气设备:一种对在正常运行条件下不会产生电弧、火花或增安型电气设备:一种对在正常运行条件下不会产生电弧、火花或可能点燃爆炸性混合物的设备结构上,进一步采取措施,提高其安可能点燃爆炸性混合物的设备结构上,进一步采取措施,提高其安全程度,防止产生危险温度、
18、电弧、火花的可能性的电气设备。全程度,防止产生危险温度、电弧、火花的可能性的电气设备。(1(1区防爆技术区防爆技术)原则:要求设备在正常工作和认可的过载条件下不会产生电火花、原则:要求设备在正常工作和认可的过载条件下不会产生电火花、电弧和危险温度。电弧和危险温度。CEAG Sicherheitstechnik GmbH21增安型增安型 Exe(Exe(续续)主要技术措施:接线端子防松、可靠的结构连接、载流限制、电气主要技术措施:接线端子防松、可靠的结构连接、载流限制、电气间隙间隙/爬电距离、外壳防护能力、绕组绝缘、温度保护等。爬电距离、外壳防护能力、绕组绝缘、温度保护等。对于通用接线盒,需通过
19、试验确定允许的最大耗散功率,并保证不对于通用接线盒,需通过试验确定允许的最大耗散功率,并保证不超过外壳材料、绝缘部件、温度组别允许的温度。超过外壳材料、绝缘部件、温度组别允许的温度。外壳不要求具有承受内部爆炸的强度,但至少应能承受规定的机外壳不要求具有承受内部爆炸的强度,但至少应能承受规定的机械冲击,且具有械冲击,且具有IP54IP54的外壳防护等级。的外壳防护等级。典型应用:接线盒、电磁线圈典型应用:接线盒、电磁线圈(阀阀)、照明灯具、变压器和无刷电机、照明灯具、变压器和无刷电机等。等。自动化仪表通常存在调零自动化仪表通常存在调零/调满度的电位器或选择开关,即认为正调满度的电位器或选择开关,
20、即认为正常情况下会产生火花,因此一般不设计为常情况下会产生火花,因此一般不设计为ExeExe。CEAG Sicherheitstechnik GmbH22Hazardous areaCEAG Sicherheitstechnik GmbH23本质安全型本质安全型 ExiExi设计依据标准:设计依据标准:GB3836.1-2000GB3836.1-2000、GB3836.4-2000GB3836.4-2000本质安全型电气设备:指其内部的所有电路都是本质安全电路的电本质安全型电气设备:指其内部的所有电路都是本质安全电路的电气设备气设备,即该电路在标准规定条件(包括正常工作和规定的故障条件)即该电
21、路在标准规定条件(包括正常工作和规定的故障条件)下产生的任何电火花或任何热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环下产生的任何电火花或任何热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的电路。境的电路。(0/1(0/1区防爆技术区防爆技术)是一种以抑制点火源能量为防爆手段的是一种以抑制点火源能量为防爆手段的“安全设计安全设计”技术。要求设技术。要求设备在正常工作和故障状态下可能产生的电火花和热效应分别小于爆备在正常工作和故障状态下可能产生的电火花和热效应分别小于爆炸性危险气体的最小点燃能量和自燃温度。例如,炸性危险气体的最小点燃能量和自燃温度。例如,H2H2,19uJ19uJ,560560。本安技术实际上是一种
22、低功率设计技术。因此它能很好地适用于本安技术实际上是一种低功率设计技术。因此它能很好地适用于工业过程自动化仪表。工业过程自动化仪表。CEAG Sicherheitstechnik GmbH24CEAG Sicherheitstechnik GmbH25本质安全型本质安全型 Exi(Exi(续续)基本设计技术措施(电路与结构设计方面)基本设计技术措施(电路与结构设计方面)-限制电压限制电压-限制电流限制电流-限制能量(含储能元件:电容和电感)限制能量(含储能元件:电容和电感)-合理选择元器件额度参数、载流导线截面等合理选择元器件额度参数、载流导线截面等-结构及电路的分隔措施结构及电路的分隔措施本
23、安防爆的技术和商务特征本安防爆的技术和商务特征-制造工艺简单、体积小、重量轻、造价低制造工艺简单、体积小、重量轻、造价低(开关回路开关回路1:4)1:4)。-易于实现较高防爆级别的设计易于实现较高防爆级别的设计-可带电操作与维护。可带电操作与维护。-安全可靠性高。安全可靠性高。-可有效避免人员触电伤亡事故发生。可有效避免人员触电伤亡事故发生。-适用范围广(适用范围广(ia ia等级是唯一的等级是唯一的0 0区技术)。区技术)。-简单设备只需满足通用要求,不需认证即可接入本安防爆系统。简单设备只需满足通用要求,不需认证即可接入本安防爆系统。CEAG Sicherheitstechnik GmbH
24、26本质安全型本质安全型 Exi(Exi(续续)电气设备类型电气设备类型1 1、本安设备、本安设备-其内部所有电路都是本质安全电路的电气设备。其内部所有电路都是本质安全电路的电气设备。2 2、关联设备、关联设备 装有本安电路和非本安电路,且结构使非本安电路不能对装有本安电路和非本安电路,且结构使非本安电路不能对本安电路产生不利影响的电气设备。本安电路产生不利影响的电气设备。(关联设备一般安装在安全场所关联设备一般安装在安全场所)本安设备的类别本安设备的类别1 1、Exia Exia 直至两个元件或其它类型的故障仍能保持防爆性能的设备。本直至两个元件或其它类型的故障仍能保持防爆性能的设备。本安设
25、备可安装在安设备可安装在0 0区、区、1 1区、区、2 2区危险场所。本安关联设备可连接到区危险场所。本安关联设备可连接到0 0区、区、1 1区、区、2 2区危险场所。区危险场所。ExiaExia本安设备是唯一可安装于本安设备是唯一可安装于0 0区的防爆电气设备。区的防爆电气设备。2 2、Exib Exib 直至一个元件或其它类型的故障仍能保持防爆性能的设备。本直至一个元件或其它类型的故障仍能保持防爆性能的设备。本安设备可安装在安设备可安装在1 1区、区、2 2区危险场所。本安关联设备可连接到区危险场所。本安关联设备可连接到1 1区、区、2 2区危区危险场所。险场所。本质安全技术是一个系统的概
26、念本质安全技术是一个系统的概念由本安设备、关联设备和连接电缆组成。由本安设备、关联设备和连接电缆组成。CEAG Sicherheitstechnik GmbH27正压型正压型 ExpExp设计依据标准:设计依据标准:GB3836.1-2000GB3836.1-2000、GB3836.5-1987GB3836.5-1987正压型电气设备:指具有正压外壳的电气设备,即该外壳能保持内正压型电气设备:指具有正压外壳的电气设备,即该外壳能保持内部气体的压力高于外部环境大气压力部气体的压力高于外部环境大气压力(不低于不低于50Pa50Pa),且能阻止外,且能阻止外部爆炸性混合物的进入。部爆炸性混合物的进入
27、。标准所指的正压技术是指标准所指的正压技术是指1 1区防爆技术,即通过换气使外壳内部的区防爆技术,即通过换气使外壳内部的1 1区爆炸性环境置换为区爆炸性环境置换为“安全区域安全区域”,并通过保持适当正压,使周围,并通过保持适当正压,使周围危险气体不能进入外壳。这样未经防爆设计和认可的普通电气设备危险气体不能进入外壳。这样未经防爆设计和认可的普通电气设备可安全地安装在外壳内。可安全地安装在外壳内。主要技术措施:用空气或惰性气体换气,在规定时间内进行换气后,主要技术措施:用空气或惰性气体换气,在规定时间内进行换气后,当外壳内部压力高于设计规定值(当外壳内部压力高于设计规定值(50Pa min50P
28、a min)时,外壳内部电气设)时,外壳内部电气设备自动得电;当内部压力低于规定值时就切断主电源。注意:压力备自动得电;当内部压力低于规定值时就切断主电源。注意:压力监控设备通常需要采取其它防爆技术。监控设备通常需要采取其它防爆技术。CEAG Sicherheitstechnik GmbH28正压外壳型正压外壳型 Exp(Exp(续续)是一种较为复杂的防爆技术,但有时又是唯一的技术。是一种较为复杂的防爆技术,但有时又是唯一的技术。正压外壳分为正压外壳分为“通风正压通风正压”、“补偿正压补偿正压”和和“静态正压静态正压”种。种。典型应用:控制柜、仪表盘、分析仪器、正压小屋、大型电机等。典型应用:
29、控制柜、仪表盘、分析仪器、正压小屋、大型电机等。注意:换气取风口和出风口的安全。注意:换气取风口和出风口的安全。(在危险区内,取风口高于地在危险区内,取风口高于地面面9m9m或爆炸危险区或爆炸危险区1.5m1.5m以上以上)最新最新IECIEC标准(标准(GB3836.5-2004GB3836.5-2004)规定的主要型式有)规定的主要型式有3 3种:种:-px-px:将正压外壳内的危险等级从:将正压外壳内的危险等级从1 1区降到非危险区域区降到非危险区域-py-py:将正压外壳内的危险等级从:将正压外壳内的危险等级从1 1区降到区降到2 2区区-pzpz:将正压外壳内的危险等级从:将正压外壳
30、内的危险等级从2 2区降到非危险区域区降到非危险区域使正压防爆技术应用更具灵活性。使正压防爆技术应用更具灵活性。CEAG Sicherheitstechnik GmbH29Hazardous atmosphereCEAG Sicherheitstechnik GmbH30浇封型浇封型 ExmExm设计依据标准:设计依据标准:GB3836.1-2000GB3836.1-2000、GB3836.9-1990GB3836.9-1990浇封型电气设备:一种将整台设备或部分浇封在浇封剂中,在正浇封型电气设备:一种将整台设备或部分浇封在浇封剂中,在正常运行和认可的过载或认可的故障下不能点燃周围的爆炸性混合
31、常运行和认可的过载或认可的故障下不能点燃周围的爆炸性混合物的电气设备。物的电气设备。是一种隔离型防爆技术。在没有形成专门标准前,将这种技术称是一种隔离型防爆技术。在没有形成专门标准前,将这种技术称为特殊型为特殊型(Exs)(Exs)。主要适用于电子组件单元。主要适用于电子组件单元(电子整流器电子整流器)、线圈部件、线圈部件、超声波探头等产品。超声波探头等产品。也可用作为对本安技术的补充措施。如降低功率元件温升、结构也可用作为对本安技术的补充措施。如降低功率元件温升、结构间距保护等。间距保护等。浇封材料必须具有较好的热稳定性。浇封材料必须具有较好的热稳定性。浇封表面不应出现裂痕、龟裂等现象浇封表
32、面不应出现裂痕、龟裂等现象CEAG Sicherheitstechnik GmbH31油浸型油浸型 Exo Exo设计依据标准:设计依据标准:GB3836.1-2000GB3836.1-2000、GB3836.6-2004GB3836.6-2004油浸型电气设备:一种将电气设备或电气设备的部件整个浸在油油浸型电气设备:一种将电气设备或电气设备的部件整个浸在油或其它保护液中,使设备不能够点燃液面以上或外壳外面的爆炸或其它保护液中,使设备不能够点燃液面以上或外壳外面的爆炸性混合物的电气设备。(性混合物的电气设备。(1 1区防爆技术)区防爆技术)通过充油的方法,防止设备可能产生的电火花与可燃性气体环
33、境通过充油的方法,防止设备可能产生的电火花与可燃性气体环境的接触。的接触。需配置适当的液位、油温检测控制电路。需配置适当的液位、油温检测控制电路。允许电气设备存在移动触头、电弧、电火花或危险温度。适用于允许电气设备存在移动触头、电弧、电火花或危险温度。适用于大电流开关装置、变压器等产品。大电流开关装置、变压器等产品。CEAG Sicherheitstechnik GmbH32充砂型充砂型 Exq Exq设计依据标准:设计依据标准:GB3836.1-2000GB3836.1-2000、GB3836.7-2004GB3836.7-2004充砂型电气设备充砂型电气设备“q”“q”:一种外壳内充填沙粒
34、或其它填充材料,使:一种外壳内充填沙粒或其它填充材料,使之在规定的使用条件下,壳内产生的电弧、传播的火焰、外壳壁之在规定的使用条件下,壳内产生的电弧、传播的火焰、外壳壁或填充材料表面的过热均不能点燃周围爆炸性混合物的电气设备。或填充材料表面的过热均不能点燃周围爆炸性混合物的电气设备。是一种是一种1 1区防爆技术。字母区防爆技术。字母“q”“q”表示表示“quartz “quartz 石英石英”。原理:危险气体可能与电火花接触并产生爆炸,但足够的石英砂原理:危险气体可能与电火花接触并产生爆炸,但足够的石英砂厚度能阻止爆炸传播到周围环境。厚度能阻止爆炸传播到周围环境。适用于各种电子部件,如启辉器等
35、。适用于各种电子部件,如启辉器等。采用充砂技术也可作为其它防爆技术的附加措施。采用充砂技术也可作为其它防爆技术的附加措施。CEAG Sicherheitstechnik GmbH33沙粒Hazardous AtmosphereCEAG Sicherheitstechnik GmbH34n n型型22区防爆技术区防爆技术IEC 2IEC 2区定义:在正常情况下,爆炸性气体混合物不可能出现,只区定义:在正常情况下,爆炸性气体混合物不可能出现,只有在故障情况下短时间存在的场所。有在故障情况下短时间存在的场所。2 2区分布比例:据资料,典型的爆炸性危险场所被划分为区分布比例:据资料,典型的爆炸性危险场
36、所被划分为0 0区区(Zone 0)(Zone 0)、1 1区区(Zone 1)(Zone 1)和和2 2区区(Zone 2)(Zone 2)的百分比分别约为的百分比分别约为2%2%、28%28%和和70%70%;而按北美被划分为;而按北美被划分为Division 1Division 1和和Division 2Division 2的百分比分别约为的百分比分别约为5%5%和和95%95%。欧洲实践表明:。欧洲实践表明:2 2区的比例仍呈增长趋势。区的比例仍呈增长趋势。2 2区防爆技术最新标准出版物区防爆技术最新标准出版物“n”“n”型电气设备标准型电气设备标准1)1)欧洲欧洲:EN50021:2
37、000:EN50021:20002)IEC:IEC60079-15:20012)IEC:IEC60079-15:20013)3)中国中国:GB3836.8-2003(eqvIEC60079-15:2001).:GB3836.8-2003(eqvIEC60079-15:2001).CEAG Sicherheitstechnik GmbH35n n型型22区防爆技术区防爆技术(续续)n n型电气设备:一种在正常运行时或标准、制造厂规定的异常条件下,不会产型电气设备:一种在正常运行时或标准、制造厂规定的异常条件下,不会产生引起点燃的火花或超过温度组别限制的最高表面温度的电气设备。目前具有生引起点燃的
38、火花或超过温度组别限制的最高表面温度的电气设备。目前具有5 5种防爆型式:种防爆型式:1)Ex nA-1)Ex nA-无火花型设备无火花型设备2)Ex nR-2)Ex nR-限制呼吸外壳限制呼吸外壳3)Ex nL-3)Ex nL-限制能量设备限制能量设备4)Ex nZ-4)Ex nZ-具有简单正压具有简单正压5)Ex nC 5)Ex nC 封闭式结构封闭式结构-有火花型设备,电火花触头采用除有火花型设备,电火花触头采用除nRnR、nLnL和和nZnZ之之外的保护技术外的保护技术(封闭、密封外壳封闭、密封外壳)。注意:注意:序号序号1 1)适用于正常工作,不产生电弧、火花或过热表面的设备;)适用
39、于正常工作,不产生电弧、火花或过热表面的设备;序号序号2)-5)2)-5)适用于正常工作,产生电弧、火花或过热表面的设备,它通过采适用于正常工作,产生电弧、火花或过热表面的设备,它通过采取标准规定的措施,使其不会产生点燃。取标准规定的措施,使其不会产生点燃。CEAG Sicherheitstechnik GmbH36粉尘防爆型粉尘防爆型 DIP DIPIECIEC通过大量标准化工作,基本形成了粉尘防爆技术标准系列通过大量标准化工作,基本形成了粉尘防爆技术标准系列(ExpDExpD、mDmD、iDiD)。目前正考虑与气体防爆标准系列合并。)。目前正考虑与气体防爆标准系列合并。中国将不断跟踪中国将
40、不断跟踪IECIEC粉尘标准化发展趋势,完善粉尘系列标准。粉尘标准化发展趋势,完善粉尘系列标准。中国现行粉尘标准:中国现行粉尘标准:GB12476.1-2000 GB12476.1-2000 可燃性粉尘环境用电气设备可燃性粉尘环境用电气设备第第1 1部分:部分:用外壳和限制表面温度保护的电气设备用外壳和限制表面温度保护的电气设备第第1 1节:节:电气设备的技术要求电气设备的技术要求危险区域:划分为危险区域:划分为2020、2121、2222三个区。与气体环境划区方法对应。三个区。与气体环境划区方法对应。温度组别:采用温度组别:采用GB3836.1GB3836.1规定的气体温度分组方法,划分为规
41、定的气体温度分组方法,划分为T1-T1-T6T6六个组别。六个组别。CEAG Sicherheitstechnik GmbH37粉尘防爆型 DIP(续)欧洲和北美是左右欧洲和北美是左右IECIEC粉尘防爆标准化工作重要因素,标准规定粉尘防爆标准化工作重要因素,标准规定的的A A、B B两种设备实际上就是分别代表了各自的粉尘防爆思想,两两种设备实际上就是分别代表了各自的粉尘防爆思想,两者具有同等安全程度:者具有同等安全程度:A A型设备型设备(欧洲欧洲):防尘方法采取适宜的防尘等级,并在:防尘方法采取适宜的防尘等级,并在5mm5mm厚粉厚粉尘层堆积的情况下确定设备表面温度;尘层堆积的情况下确定设
42、备表面温度;B B型设备型设备(北美北美):采用类似于隔爆面的防尘设计方法,并在:采用类似于隔爆面的防尘设计方法,并在12.5mm12.5mm厚粉尘层堆积的情况下确定设备表面温度;厚粉尘层堆积的情况下确定设备表面温度;粉尘环境不利于安全的重要因素粉尘环境不利于安全的重要因素-粉尘堆积影响散热粉尘堆积影响散热 -导电粉尘进入外壳可引起火花导电粉尘进入外壳可引起火花防爆标志:现行国家标准规定以外壳保护的粉尘防爆电气设备采防爆标志:现行国家标准规定以外壳保护的粉尘防爆电气设备采用防粉尘点燃符号用防粉尘点燃符号“DIP”“DIP”。但最新。但最新IECIEC标准规定采用标准规定采用Ex tDEx tD
43、表示。表示。CEAG Sicherheitstechnik GmbH38防爆电气设备标志举例防爆电气设备标志举例 ExExd dII IIB BT4-T4-表示可适用于表示可适用于1 1区区BT4BT4爆炸性气体环境爆炸性气体环境的隔爆型设备的隔爆型设备。ExnRIIT6-ExnRIIT6-表示可适用于表示可适用于1 1区区T6T6温度级别的爆炸性气体环境的无火花型设备。温度级别的爆炸性气体环境的无火花型设备。ExedIICT6 ExedIICT6 表示表示可适用于可适用于1 1区的区的CT6CT6爆炸性气体环境爆炸性气体环境的设备,设备中部分元件的设备,设备中部分元件为增安型,部分为隔爆型。
44、为增安型,部分为隔爆型。(注:温度组别可直接标志最高表面温度注:温度组别可直接标志最高表面温度)CEAG Sicherheitstechnik GmbH39CEAG Sicherheitstechnik GmbH40第四部分第四部分 IP等级的含义等级的含义CEAG Sicherheitstechnik GmbH41 IP IP等级等级IPIP分类体系通过数字来表明外壳抵抗和粉尘及水侵入分类体系通过数字来表明外壳抵抗和粉尘及水侵入的能力。的能力。第一位数字表示第一位数字表示 防固体物侵入的级别防固体物侵入的级别 第二位数字表示第二位数字表示 防水侵入的级别防水侵入的级别请注意不要理解为防腐。请
45、注意不要理解为防腐。CEAG Sicherheitstechnik GmbH42防固体物侵入的级别防固体物侵入的级别0 0 无防护。无专门的防护。无防护。无专门的防护。1 1 防护防护50mm50mm直径和更大的固体外来物。防护表面积大的物体比如直径和更大的固体外来物。防护表面积大的物体比如手(不防护蓄意侵入)。手(不防护蓄意侵入)。2 2 防护防护12mm12mm直径和更大的固体外来物。防护手指或其他长度不超直径和更大的固体外来物。防护手指或其他长度不超过过80mm80mm的物体。的物体。3 3 防护防护2.5mm2.5mm直径和更大的固体外来物。防护直径或厚度超过直径和更大的固体外来物。防
46、护直径或厚度超过2.5mm2.5mm的工具、金属线等。的工具、金属线等。4 4 防护防护1.0mm1.0mm直径和更大的固体外来物。防护厚度大于直径和更大的固体外来物。防护厚度大于1.0mm1.0mm的金属的金属线或条状物。线或条状物。5 5 防护灰尘。不可能完全阻止灰尘进入,但灰尘进入的数量不会影防护灰尘。不可能完全阻止灰尘进入,但灰尘进入的数量不会影响设备的正常运行。响设备的正常运行。6 6 不透灰尘。无灰尘进入。不透灰尘。无灰尘进入。CEAG Sicherheitstechnik GmbH43第二位数字表示第二位数字表示 防水侵入的级别防水侵入的级别0 0 无防护。无专门的防护。无防护。
47、无专门的防护。1 1 防护水滴防护水滴(垂直落下的水滴垂直落下的水滴)2 2 设备倾斜设备倾斜1515度时,防护水滴。垂直落下的水滴不应引起损害。度时,防护水滴。垂直落下的水滴不应引起损害。3 3 防护溅出的水。以防护溅出的水。以6060度角从垂直线两侧溅出的水不应引起损害。度角从垂直线两侧溅出的水不应引起损害。4 4 防护喷水。当设备倾斜正常位置防护喷水。当设备倾斜正常位置1515度时,从任何方向对准设备的度时,从任何方向对准设备的喷水不应引起损害。喷水不应引起损害。5 5 防护射水。从任何方向对准设备的射水不应引起损害。防护射水。从任何方向对准设备的射水不应引起损害。6 6 防护大浪。大浪或强射水进入设备的水量不应引起损害。防护大浪。大浪或强射水进入设备的水量不应引起损害。7 7 防护浸水。在定义的压力和时间下浸入水中时,不应有能引起损防护浸水。在定义的压力和时间下浸入水中时,不应有能引起损害的水量侵入。害的水量侵入。8 8 防护水淹没。在制造商说明的条件下设备可长时间浸入水中。防护水淹没。在制造商说明的条件下设备可长时间浸入水中。