防爆

防爆措施

（1）選擇相應(yīng)的防爆型儀表和防爆型電氣設(shè)備，標準的結(jié)構(gòu)有：隔爆型、增安型、正壓型、充沙型、本質(zhì)安全型和充油型等。

（2）選用適應(yīng)的通風方法。

（3）預(yù)防或最大限度地降低易燃物質(zhì)泄漏的可能性。

（4） 不用或盡量少用易產(chǎn)生電火花的電氣元件。

（5）采取充氮氣之類的方法維持惰性狀態(tài)。

參見防爆膜。

防爆設(shè)計

在建筑設(shè)計時，應(yīng)合理確定 建筑物的各項要求：①建筑層數(shù)。一般宜采用單層建筑。對于必須采取自下而上或自上而下的生產(chǎn)工藝流程的建筑物才可采用多層建筑。在多層建筑中，如果只有一部分為防爆房間，應(yīng)盡可能把它安排在最上層，不能把它布置在地下室或半地下室。如果防爆的工藝流程是上下貫通直至頂層的，應(yīng)在每層樓板上開設(shè)泄爆孔，其面積應(yīng)不小于樓板面積的15%，樓頂采用輕質(zhì)泄壓屋頂。②耐火等級。爆炸時往往釀成火災(zāi)，防爆建筑物應(yīng)具有較高的耐火等級:單層建筑不低于二級,多層建筑應(yīng)為一級。③結(jié)構(gòu)類型。為避免爆炸造成房屋倒塌，建筑物應(yīng)選用耐爆承重結(jié)構(gòu)，并采取泄壓措施。一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；如果墻體較厚或防爆建筑面積很小，可采用磚墻承重的混合結(jié)構(gòu)，但必須設(shè)置輕質(zhì)泄壓屋頂。④平面形狀。建筑平面宜為矩形。建筑物寬度愈小，外墻面積同容積之比愈大，愈有利于采光、通風和泄壓。多層建筑的寬度不宜大于18米。⑤安全出入口。安全疏散用的出入口，一般應(yīng)不少于兩個，并須滿足安全疏散距離和疏散寬度等要求。⑥防爆區(qū)段布置。建筑物僅需局部防爆時，該防爆區(qū)段應(yīng)靠外墻布置，要求至少有兩個外墻面；如果只有一個外墻面，其面積應(yīng)占房間周長總面積的25%以上。生產(chǎn)有爆炸物的廠房，宜采用開敞式或半開敞式建筑。

防爆設(shè)備

定義：在規(guī)定條件下不會引起周圍爆炸性環(huán)境點燃的電氣設(shè)備。

分為三類：

Ⅰ類：煤礦井下電氣設(shè)備；

Ⅱ類：除煤礦、井下之外的所有其他爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備。

Ⅱ類又可分為ⅡA、ⅡB、ⅡC類,標志ⅡB的設(shè)備可適用于ⅡA設(shè)備的使用條件；ⅡC可適用于ⅡA、ⅡB的使用條件。

III類：電氣設(shè)備用于除煤礦以外的爆炸性粉塵環(huán)境

III類電氣電氣設(shè)備在分為：IIIA類：可燃性飛絮；IIIB類：非導電性粉塵；IIIC類：導電性粉塵。

說明：ⅡC標志是較高的防爆等級，但并不表示該設(shè)備性能最好。

最高表面溫度：電氣設(shè)備在規(guī)定范圍內(nèi)的最不利運行條件下工作時，可能引起周圍爆炸性環(huán)境點燃的電氣設(shè)備任何部件所達到的最高溫度。最高表面溫度應(yīng)低于可燃溫度。

例如：防爆傳感器環(huán)境的爆炸性氣體的點燃溫度為100℃，那么傳感器在最惡劣的工作狀態(tài)下，其任何部件的最高表面溫度應(yīng)低于100℃。

溫度組別：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

防爆方式具體介紹

將工廠或礦區(qū)的爆炸危險介質(zhì)，按其引燃能量，最小點燃溫度以及現(xiàn)場爆炸性危險氣體存在的時間周期進行科學分類分級，以確定現(xiàn)場防爆設(shè)備的防爆標志和防爆形式。

名詞解釋：

ia 等級：在正常工作、一個故障和二個故障時均不能點燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。

正常工作時，安全系數(shù)為 2.0；一個故障時，安全系數(shù)為 1.5；二個故障時，安全系數(shù)為 1.0 。

注：有火花的觸點須加隔爆外殼、氣密外殼或加倍提高安全系數(shù)。

ib 等級：在正常工作和一個故障時不能點燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。

正常工作時，安全系數(shù)為 2.0 ； 一個故障時，安全系數(shù)為 1.5 。

正常工作時，有火花的觸點須加隔爆外殼或氣密外殼保護，并且有故障自顯示的措施，一個故障 時安全系數(shù)為 1.0 。

EExd：是指將爆炸包起來的意思；

IIC：是指點燃能量uJ,280,>180,60...80,<60;T6:是指溫度組別，即電氣設(shè)備按其最大表面溫度被分在不同的溫度組別。氣體的溫度組別按不同的點燃溫度劃分。T6是85度。

隔爆型電氣設(shè)備（d）：是指把能點燃爆炸性混合物的部件封閉在一個外殼內(nèi)，該外殼能承受內(nèi)部爆炸性混合物的爆炸壓力并阻止和周圍的爆炸性混合物傳爆的電氣設(shè)備。

增安型電氣設(shè)備（e）：正常運行條件下，不會產(chǎn)生點燃爆炸性混合物的火花或危險溫度，并在結(jié)構(gòu)上采取措施，提高其安全程度， 以避免在正常和規(guī)定過載條件下出現(xiàn)點燃現(xiàn)象的電氣設(shè)備。

本質(zhì)安全型電氣設(shè)備（i）：在正常運行或在標準試驗條件下所產(chǎn)生的火花或熱效應(yīng)均不能點燃爆炸性混合物的電氣設(shè)備。

無火花型電氣設(shè)備 （n）： 在正常運行條件下不產(chǎn)生電弧或火花，也不產(chǎn)生能夠點燃周圍爆炸性混合物的高溫表面或灼熱點，且一般不會發(fā)生有點燃作用的故障的電氣設(shè)備。

防爆特殊型（s）： 電氣設(shè)備或部件采用GB3836-83未包括的防爆型式時，由主管部門制訂暫行規(guī)定。送勞動人事部備案，并經(jīng)指定的鑒定單位檢驗后，按特殊電氣設(shè)備“s”型處置。

爆炸區(qū)域劃分

危險場所區(qū)域的含義，是對該地區(qū)實際存在危險可能性的量度，由此規(guī)定其可適用的防爆型式。

1、國際電工委員會/歐洲電工委員會劃分的危險區(qū)域等級分類：

0區(qū)（Zone 0）：易爆氣體始終或長時間存在；連續(xù)地存在危險性大于1000小時/每年的區(qū)域；

1區(qū)（Zone 1）：易燃氣體在儀表的正當工作過程中有可能發(fā)生或存在；斷續(xù)地存在危險性10~1000小時/每年的區(qū)域；

2區(qū)（Zone 2）：一般情形下，不存在易燃氣體且即使偶爾發(fā)生，基存在時間亦很短；事故狀態(tài)下存在的危險性0.1~10小時/每年的區(qū)域；

中國劃分的危險區(qū)域和以上相同。

2、易爆區(qū)域等級劃分，國際標準與美國標準的對照比較

I.E.C. N.E.C.

氣體 Zone 0 Class I, Division I

Zone 1 Class I, Division I

Zone 2 Class I, Division II

粉塵 Zone 10 Class II, Division I

Zone 11 Class II, Division II

I.E.C.： 國際電工技術(shù)委員會（Internaional Electrotechnical Commission）

N.E.C.： 美國電氣規(guī)程（National Electrical Code, U.S.A.）

防爆標示識別

防爆標志

IEC 防爆等級標準格式:Ex(ia)ⅡC T4

氣體組別

注:中國GB3836標準規(guī)定ⅡC級最小點燃能量為19微焦耳,ⅡA級最小點燃能量為200微焦耳。

氣體分組和點燃溫度,在一定環(huán)境溫度和壓力下與可燃性氣體和空氣的混合濃度有關(guān)。

根據(jù)可能引爆的最小火花能量，我國和歐洲及世界上大部分國家和地區(qū)采用的國際電工委員會(IEC)標準將爆炸性氣體分為四個危險等級:

美國和加拿大首先將散布在空氣中的爆炸性物體分成：

三個CLASS(類別)：CLASSⅠ氣體和蒸氣；CLASS Ⅱ塵埃；CLASS Ⅲ纖維。

然后再將氣體和塵埃分成 Group(組)：

組名 代表性氣體或塵埃

A 乙炔

B 氫氣

C 乙烯

D 丙烷

E 金屬塵埃

F 煤炭塵埃

G 谷物塵埃

2、溫度組別（T組）

這是與氣體點燃溫度有關(guān)的電氣設(shè)備（假定環(huán)境溫度為40℃時）的最高表面溫度，點燃能量與點燃溫度無關(guān)。在標準BS5345第一部分中列出了所有可燃性氣體和其組別。

防爆設(shè)備的選型

1、各種防爆型式的對應(yīng)標準

2、氣體爆炸危險場所用電氣設(shè)備防爆類型選型表

3、防爆方法對危險場所的適用性：

防護等級

（BS EN60529；1992）

作為應(yīng)用于易爆危險區(qū)的儀表，對其外殼的保護等級亦應(yīng)作出規(guī)定，賦予一定的代碼，即IP等級號。

IEC144規(guī)定的殼體保護等級由一個對應(yīng)其抗外界物體沖擊與穿刺能力及防水能力的代碼表示。例如：本安型儀表測量電路板不應(yīng)從其殼體中取出，否則會違反IP40所提出的最低要求。保護等級由兩位數(shù)字組成，在其前加上IP字樣。

第一位特征數(shù)字防止固定導體異物進入

第二位特征數(shù)字防止進水造成有害影響

另注：

IP1 2

第一位數(shù)字 第二位數(shù)字

抗外界物體沖刺能力防水能力

0：無抗沖穿能力 0：無防水穿能力

1：外界物體尺寸大于50mm（特大） 1：水自落下滴

2：外界物體尺寸大于12mm（中） 2：水滴入角度為-15°

3：外界物體尺寸大于2.5mm（?。?3：水以60°角度噴射

4：顆粒狀外界物體，粒度大于1mm 4：從各方面噴射

5：危險性塵埃 5： 50升/分的水束

6：穿透性塵埃（僅適用于特殊殼體） 6： 100升/分的水束

7：以1米/分的速度浸入水中

8：以預(yù)先商定的方式浸入水中

爆炸特性

供電限制

供電限制主要體現(xiàn)在以下三個方面： 1、將動力電與電子元件隔離。

2、采取措施杜絕外界干擾電磁場通過繼電或電流輸出端偶合至電子元件中。

3、限制傳感電路的工作電源及電壓

本安型電路可分為兩類：ia及ib。Ib本安電路必須保證正常工作狀態(tài)下以及系統(tǒng)中存在一起故障時，電路元件不發(fā)生燃爆。Ia本安電路則要求正常工作狀況下及存在兩起故障時，元器件不發(fā)生燃爆。

全球各地防爆標準

1、IEC / CENELEC / EUrOPE及NORTH AMERICA / FM標準為經(jīng)常選用，而CANADA / CSA標準幾乎在中國不使用。

例： CENELEC: Eex de/Eex d ib IIC T2-T6

FM: NI/I/Z/ABCD DIP/II, III/1/EFG

XP/I/1/ABCD DIP/II, III/1/EFG

CSA: Class I, Div 2, ABCD

2、新的歐洲防爆標準ATEX100a將取代原CENELEC標準（截止2003年）

ATEX 100a： II IG Eex ia IIB T6

I II 1G Zone 0 1D, 2D,3D dust explosion

Mining other 2G Zone 1

Industry industry 3G Zone 2

術(shù)語

安全柵安全參數(shù)定義：

*8226; 安全柵最高允許電壓： Um

保證安全柵本安端的本安性能，允許非本安端可能輸入的最高電壓

*8226; 安全柵最高開路電壓： Uoc

在最高允許電壓范圍內(nèi)本安端開路時電壓最大值

*8226; 安全柵最大短路電流： Isc

在最高允許電壓范圍內(nèi)本安端短路時的電流最大值

*8226; 安全柵允許分布電容： Ca

保證本質(zhì)安全性能情況下本安端最大允許外接電容

*8226; 安全柵允許分布電感： La

保證本質(zhì)安全性能情況下本安端最大允許外接電感

explosion protection

1、 引起爆炸的三個必要條件，三個條件同時具備 —— 爆炸

燃點ignite；助燃氣體comburant（特殊物質(zhì)可以非O條件下燃燒爆炸，如Mg可在二氧化碳中劇烈燃燒）；可燃物 combustible

2、 防止爆炸的產(chǎn)生必從三個必要條件來考慮，限制了其中的一個必要條件，就限制了爆炸的產(chǎn)生。

防止化工廠、煉油廠中爆炸性和易燃性的物質(zhì)可能引起的爆炸。

設(shè)備和管道因密封不良而引起爆炸性或易燃性物質(zhì)外逸，遇到儀表的電氣接點和電氣設(shè)備短路時形成的火花，都可能引起爆炸或燃燒（見爆炸極限）。

防爆燈的防爆結(jié)構(gòu)型式，要根據(jù)爆炸性氣體環(huán)境的區(qū)域等級及范圍決定，如1區(qū)范圍內(nèi)必須采用隔爆型燈具；2區(qū)內(nèi)的固定燈具可采用隔爆和增安型，移動式燈具必須采用隔爆型。所選防爆燈的級別或組別，不應(yīng)低于爆炸危險環(huán)境中爆炸混合物級別和組別。同時要考慮環(huán)境對防爆燈的影響，應(yīng)滿足環(huán)境溫度、空氣濕度、腐蝕或污染性物質(zhì)等各種不同環(huán)境的要求。要根據(jù)不同的環(huán)境要求選擇燈具的防護等級和防腐等級。尤其是在爆炸性氣體環(huán)境中存在腐蝕性氣體時，選擇具有相應(yīng)防腐性能的燈具是至關(guān)重要的。

在石化企業(yè)中，爆炸危險場所的照明燈具主要使用隔爆型。隨著增安型電氣設(shè)備在2區(qū)爆炸危險場所的廣泛應(yīng)用，增安型和復(fù)合型照明燈具也越來越多地被使用。增安型的燈具在具有一定防爆性能的基礎(chǔ)上，同隔爆型燈具相比，具有重量輕、價格低、安裝維護方便、使用壽命長等優(yōu)點。在石化企業(yè)使用最普遍的復(fù)合型電氣設(shè)備是增安—隔爆復(fù)合型防爆電氣設(shè)備，一般由隔爆部件、增安型接線端子和增安外殼三部分組成，它既有隔爆型的安全性能，又具有增安型的優(yōu)點。