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1、北京永德自控科技发展有限公司 01051292072 -1 1 1 1 爆炸性物质的分类爆炸性物质的分类爆炸性物质的分类爆炸性物质的分类 标准将爆炸性物质分为 III 类:I 类:矿井甲烷;II 类:爆炸性气体混合物(含蒸气、薄雾);III 类:爆炸性粉尘(纤维或飞 絮物)。既首先要确定环境中存在着何类爆炸性物质,然后才按气体或粉尘的不同对危险场 所进行划分。-2 2 2 2 危险场所的界定危险场所的界定危险场所的界定危险场所的界定 按场所中存在物质的物态的不同,将危险场所划分为 爆炸性气体环境和可燃性粉尘环境。按场所中危险物质存在时间的长短,将两类不同物态下的危险场所划分为三个区,即:对爆
2、炸性气体环境,为 0 区、1 区和 2 区;对可燃性粉尘环境,为 20 区、21 区和 22 区。-(1)爆炸性气体环境-GB 3836.142000 标准中规定:-0 区:爆炸性气体环境连续出现或长时间存在的场所。-1 区:在正常运行时,可能出现爆炸性气体环境的场所。-2 区:在正常运行时,不可能出现爆炸性气体环境,如果出现也是偶尔发生并且仅是 短时间存在的场所。-在此,“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。-(2)可燃性粉尘环境-GB 12476.12000 标准中规定:-20 区:在正
3、常运行过程中可燃性粉尘连续出现或经常出现,其数量足以形成可燃性粉尘与空 气混合物和或可能形成无法控制和极厚的粉尘层的场所及容器内部。-21 区:在正常运行过程中,可能出现粉尘数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物但未划入 20 区的场所。该区域包括,与充入或排放粉尘点直接相邻的场所、出现粉尘和正常操作情况下可能产生可 燃浓度的可燃性粉尘与空气混合物的场所。-22 区:在异常条件下,可燃性粉尘云偶尔出现并且只是短时间存在、或可燃性粉尘偶尔出现 堆积或可能存在粉尘层并且产生可燃性粉尘空气混合物的场所。如果不能保证排除可燃性粉 尘堆积或粉尘层时,则应划分为 21 区。对危险场所的界定,解决了危险场所划分
4、中爆炸性物质存在的时间问题。那么,长时间存在 或偶尔发生的时间概念又怎么界定呢?欧洲有关资料中也相应地给出了具体的规定,见表 1。-表 1 场所划分 危险物质 长期存在(大于1 000 年)正常运行时存在(10-1 000 年)仅在不正常时存在(少于 10 年)气体 0 区 1 区 2 区-3 3 3 3 爆炸性物质的分组爆炸性物质的分组爆炸性物质的分组爆炸性物质的分组-爆炸性物质的分类,将危险物质按其物态,进行粗划分。对同是气体的爆炸性物质,由于其 爆炸特性差别很大,故又将爆炸性气体进行了分组。-GB 3836.1 通用要求中,将爆炸性气体按其最大实验电压安全间隙和最小试验电流分为 A、B、
5、C 三组。三组的代表性气体分别为:氢气&乙炔、乙烯和丙烷,具体的参数见表 2。-表 2 爆炸性气体的分组 北京永德自控科技发展有限公司 01051292072 组别 代表性气体 最大试验安全间隙 最小点燃电流 IIC 乙炔氢气 0.5 0.45 IIB 乙烯 0.450.8 IIA 丙烷 0.9 0.8 防爆电气设备按 GB 3836 标准要求,防爆电气设备的防爆标志内容包括:防爆型式+设备类别+(气体组别)+温度组别 1 防爆型式 根据所采取的防爆措施,可把防爆电气设备分为隔爆型、增安型、本质安全型、正压型、油浸型、充砂型、浇封型、n 型、特殊型、粉尘防爆型等。它们的标识如表 1 所示。表
6、1 防爆基本类型 防爆型式 防爆型式标志 防爆型式 防爆型式标志 隔爆型 充砂型 Ex q 增安型 浇封型 Ex m 正压型 型 Ex 本安型 a 特殊型 Ex 油浸型 粉尘防爆型 DIP A DIP B 2 设备类别 爆炸性气体环境用电气设备分为:I 类:煤矿井下用电气设备;II 类:除煤矿外的其他爆炸性气体环境用电气设备。II 类隔爆型“d”和本质安全型“i”电气设备又分为 IIA、IIB、和 IIC 类。可燃性粉尘环境用电气设备分为:A 型尘密设备;B 型尘密设备;A 型防尘设备;B 型防尘设备。3 气体组别 爆炸性气体混合物的传爆能力,标志着其爆炸危险程度的高低,爆炸性混合物的传爆能力
7、越 大,其危险性越高。爆炸性混合物的传爆能力可用最大试验安全间隙表示。同时,爆炸性气 体、液体蒸气、薄雾被点燃的难易程度也标志着其爆炸危险程度的高低,它用最小点燃电流 比表示。II 类隔爆型电气设备或本质安全型电气设备,按其适用于爆炸性气体混合物的最大 试验安全间隙或最小点燃电流比,进一步分为 IIA、IIB和 IIC 类。如表 2 所示。表 2 爆炸性气体混合物的组别与最大试验安全间隙或最小点燃电流比之间的关系 气体组别 最大试验安全间隙MESG(mm)最小点燃电流比MICR IIA MESG0.9 MICR0.8 IIB 0.9MESG0.5 0.8MICR0.45 IIC 0.5MESG
8、 0.45MICR 北京永德自控科技发展有限公司 01051292072 4 温度组别 爆炸性气体混合物的引燃温度是能被点燃的温度极限值。电气设备按其最高表面温度分为 T1T6 组,使得对应的 T1T6 组的电气设备的最高表面温度 不能超过对应的温度组别的允许值。温度组别、设备表面温度和可燃性气体或蒸气的引燃温 度之间的关系如表 3 所示。表 3 温度组别、设备表面温度和可燃性气体或蒸气的引燃温度之间的关系 温度级别IEC/EN/GB 3836 设备的最高表面温度T 可燃性物质的点燃温度 T1 450 T450 T2 300 450T 300 T3 200 300T 200 T4 135 20
9、0T 135 T5 100 135T 100 T6 85 100T 8 5 防爆标志举例说明 为了更进一步地明确防爆标志的表示方法,对气体防爆电气设备举例如下:如电气设备为 I 类隔爆型:防爆标志为 ExdI 如电气设备为 II 类隔爆型,气体组别为 B 组,温度组别为 T3,则防爆标志为:ExdIIBT3。如电气设备为 II 类本质安全型 ia,气体组别为 A 组,温度组别为 T5,则防爆标志为:ExiaIIA T5。对 I 类特殊型:ExsI。对使用于矿井中除沼气外,正常情况下还有 II 类气体组别为 B 组,温度组别为 T3 的可燃性气 体的隔爆型电气设备,则防爆标志为:ExdI/IIB
10、T3。另外,对下列特殊情况,防爆标志内容可适当进行调整:(1)如果电气设备采用一种以上的复合型式,则应先标出主体防爆型式,后标出其他的防爆 型式。如:II类 B 组主体隔爆型并有增安型接线盒 T4 组的电动机,其防爆标志为:ExdeIIBT4。JP3(2)如果只允许使用在一种可燃性气体或蒸气环境中的电气设备,其标志可用该气体或蒸气 的化学分子式或名称表示,这时,可不必注明气体的组别和温度组别。如:II 类用于氨气环 境的隔爆型的电气设备,其防爆标志为:()或(氨)。反过来,利用表 2,制造厂可以按照防爆电气产品的使用环境决定产品的温度组别,按照温 度组别设计电气设备的外壳表面温度或内部温度。防
11、爆电气设备的用户可以根据场所中可能 出现的爆炸性气体或蒸气的种类,方便地选用防爆电气产品的温度组别。例如,已知环境中 存 在异丁烷(引燃温度 460),则可选择 T1 组别的防爆电气产品;如果环境中存在丁烷和乙醚(引燃温度 160),则须选择 T4 组的防爆电气产品。对于粉尘防爆电气设备:如可用于 21 区的 A 型设备,最高表面温度TA 为 170,其防爆标志为:DIP A21 TA170 或者DIP A21TA,T3 ;如可用于 21 区的 B 型设备,最高表面温度TB 为 200 ,其防爆标志为:DIP B21 TB200 或者 DIP B21TB,T3 6 设置标志的要求(1)应在电气
12、设备主体部分的明显地方设置标志;北京永德自控科技发展有限公司 01051292072(2)标志必须考虑到在可能存在的化学腐蚀下,仍然清晰和耐久。如标志 Ex、防爆型 式、类别、温度组别可用凸纹或凹纹标在外壳的明显处,标志牌的材质应采用耐化学腐蚀的材料,如青铜、黄铜或不锈钢。7 国际上常用的防爆电气设备标志举例 表 4 国际电工委员会(IEC)CENELEC(欧洲电工委员会)Ex d ia IIC T5 其中:EEx d ia IIC T5 其中:Ex 防爆 EEx 欧洲标志 d 保护方式(隔爆型)d 保护方式(隔爆型)ia 本安输出关联设备 ia 本安输出关联设备 II 设备类别 II 设备类
13、别 C 气体组别 C 气体组别 T5 温度组别 T5 温度组别 US(NEC 505)(美国)*()(美国)Class I,Zone 1,A Ex d ia IIC T5 ,Class I 允许的类别 Zone 1 允许使用的场所 A 美国国家标准 防护方式(除 IS之外,可选择)Ex 防爆 允许的类别 d 保护方式(防爆型)允许的等级(除 2 级外,可选择)ia 本安 ,允许的气体组别 II 设备类别 温度组别 C 气体组别 T5 温度组别 *NEC 为美国电气规程,1996 年,美国电气规程中增加了第 505 章,旨在与国际普遍采用的 I EC 标准体系的危险场所划分方法协调一致。NEC 500 表示为适合于北美危险场所划分体系。