防爆簡(jiǎn)介

explosion protection

1、 引起爆炸的三個(gè)必要條件，三個(gè)條件同時(shí)具備 —— 爆炸

燃點(diǎn)ignite；助燃?xì)怏wcomburant（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(gè)必要條件來(lái)考慮，限制了其中的一個(gè)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(diǎn)和電氣設(shè)備短路時(shí)形成的火花，都可能引起爆炸或燃燒（見(jiàn)爆炸極限）。

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(biāo)準(zhǔn)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(fēng)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?dú)庵?lèi)的方法維持惰性狀態(tài)。

參見(jiàn)防爆膜。

防爆設(shè)計(jì)

在建筑設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)合理確定 建筑物的各項(xiàng)要求：①建筑層數(shù)。一般宜采用單層建筑。對(duì)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(kāi)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(jí)。爆炸時(shí)往往釀成火災(zāi)，防爆建筑物應(yīng)具有較高的耐火等級(jí):單層建筑不低于二級(jí),多層建筑應(yīng)為一級(jí)。③結(jié)構(gòu)類(lèi)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(fēng)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(gè)，并須滿(mǎn)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(shí)，該防爆區(qū)段應(yīng)靠外墻布置，要求至少有兩個(gè)外墻面；如果只有一個(gè)外墻面，其面積應(yīng)占房間周長(zhǎng)總面積的25%以上。生產(chǎn)有爆炸物的廠房，宜采用開(kāi)敞式或半開(kāi)敞式建筑。

防爆設(shè)備

定義：在規(guī)定條件下不會(huì)引起周?chē)ㄐ原h(huán)境點(diǎn)燃的電氣設(shè)備。

分為三類(lèi)：

Ⅰ類(lèi)：煤礦井下電氣設(shè)備；

Ⅱ類(lèi)：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(lèi)又可分為ⅡA、ⅡB、ⅡC類(lèi),標(biāo)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(lèi)：電氣設(shè)備用于除煤礦以外的爆炸性粉塵環(huán)境

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

說(shuō)明：ⅡC標(biāo)志是較高的防爆等級(jí)，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(yùn)行條件下工作時(shí)，可能引起周?chē)ㄐ原h(huán)境點(diǎn)燃的電氣設(shè)備任何部件所達(dá)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(diǎn)燃溫度為100℃，那么傳感器在最?lèi)毫拥墓ぷ鳡顟B(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T(mén)1-T6組別

防爆方式具體介紹

將工廠或礦區(qū)的爆炸危險(xiǎn)介質(zhì)，按其引燃能量，最小點(diǎn)燃溫度以及現(xiàn)場(chǎng)爆炸性危險(xiǎn)氣體存在的時(shí)間周期進(jìn)行科學(xué)分類(lèi)分級(jí)，以確定現(xiàn)場(chǎng)防爆設(shè)備的防爆標(biāo)志和防爆形式。

名詞解釋?zhuān)?

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

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

注：有火花的觸點(diǎn)須加隔爆外殼、氣密外殼或加倍提高安全系數(shù)。

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

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

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

EExd：是指將爆炸包起來(lái)的意思；

IIC：是指點(diǎn)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(diǎn)燃溫度劃分。T6是85度。

隔爆型電氣設(shè)備（d）：是指把能點(diǎn)燃爆炸性混合物的部件封閉在一個(gè)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?chē)谋ㄐ曰旌衔飩鞅碾姎庠O(shè)備。

增安型電氣設(shè)備（e）：正常運(yùn)行條件下，不會(huì)產(chǎn)生點(diǎn)燃爆炸性混合物的火花或危險(xiǎn)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(guò)載條件下出現(xiàn)點(diǎn)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(yùn)行或在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下所產(chǎn)生的火花或熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃爆炸性混合物的電氣設(shè)備。

無(wú)火花型電氣設(shè)備 （n）： 在正常運(yùn)行條件下不產(chǎn)生電弧或火花，也不產(chǎn)生能夠點(diǎn)燃周?chē)ㄐ曰旌衔锏母邷乇砻婊蜃茻狳c(diǎn)，且一般不會(huì)發(fā)生有點(diǎn)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(shí)，由主管部門(mén)制訂暫行規(guī)定。送勞動(dòng)人事部備案，并經(jīng)指定的鑒定單位檢驗(yàn)后，按特殊電氣設(shè)備“s”型處置。

爆炸區(qū)域劃分

危險(xiǎn)場(chǎng)所區(qū)域的含義，是對(duì)該地區(qū)實(shí)際存在危險(xiǎn)可能性的量度，由此規(guī)定其可適用的防爆型式。

1、國(guó)際電工委員會(huì)/歐洲電工委員會(huì)劃分的危險(xiǎn)區(qū)域等級(jí)分類(lèi)：

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

1區(qū)（Zone 1）：易燃?xì)怏w在儀表的正當(dāng)工作過(guò)程中有可能發(fā)生或存在；斷續(xù)地存在危險(xiǎn)性10~1000小時(shí)/每年的區(qū)域；

2區(qū)（Zone 2）：一般情形下，不存在易燃?xì)怏w且即使偶爾發(fā)生，基存在時(shí)間亦很短；事故狀態(tài)下存在的危險(xiǎn)性0.1~10小時(shí)/每年的區(qū)域；

中國(guó)劃分的危險(xiǎn)區(qū)域和以上相同。

2、易爆區(qū)域等級(jí)劃分，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)與美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)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(guó)際電工技術(shù)委員會(huì)（Internaional Electrotechnical Commission）

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

防爆標(biāo)示識(shí)別

防爆標(biāo)志

IEC 防爆等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)格式:Ex(ia)ⅡC T4

氣體組別

注:中國(guó)GB3836標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定ⅡC級(jí)最小點(diǎn)燃能量為19微焦耳,ⅡA級(jí)最小點(diǎn)燃能量為200微焦耳。

氣體分組和點(diǎn)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(guó)和歐洲及世界上大部分國(guó)家和地區(qū)采用的國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)標(biāo)準(zhǔn)將爆炸性氣體分為四個(gè)危險(xiǎn)等級(jí):

美國(guó)和加拿大首先將散布在空氣中的爆炸性物體分成：

三個(gè)CLASS(類(lèi)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(diǎn)燃溫度有關(guān)的電氣設(shè)備（假定環(huán)境溫度為40℃時(shí)）的最高表面溫度，點(diǎn)燃能量與點(diǎn)燃溫度無(wú)關(guān)。在標(biāo)準(zhǔn)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(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)

2、氣體爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所用電氣設(shè)備防爆類(lèi)型選型表

3、防爆方法對(duì)危險(xiǎn)場(chǎng)所的適用性：

防護(hù)等級(jí)

（BS EN60529；1992）

作為應(yīng)用于易爆危險(xiǎn)區(qū)的儀表，對(duì)其外殼的保護(hù)等級(jí)亦應(yīng)作出規(guī)定，賦予一定的代碼，即IP等級(jí)號(hào)。

IEC144規(guī)定的殼體保護(hù)等級(jí)由一個(gè)對(duì)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(cè)量電路板不應(yīng)從其殼體中取出，否則會(huì)違反IP40所提出的最低要求。保護(hù)等級(jí)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(dǎo)體異物進(jìn)入

第二位特征數(shù)字防止進(jìn)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(wú)抗沖穿能力 0：無(wú)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（小） 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(xiǎn)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(gè)方面： 1、將動(dòng)力電與電子元件隔離。

2、采取措施杜絕外界干擾電磁場(chǎng)通過(guò)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(lèi)：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(shí)，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(shí)，元器件不發(fā)生燃爆。

全球各地防爆標(biāo)準(zhǔn)

1、IEC / CENELEC / EUrOPE及NORTH AMERICA / FM標(biāo)準(zhǔn)為經(jīng)常選用，而CANADA / CSA標(biāo)準(zhǔn)幾乎在中國(guó)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(biāo)準(zhǔn)ATEX100a將取代原CENELEC標(biāo)準(zhǔn)（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(yǔ)

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(kāi)路電壓： Uoc

在最高允許電壓范圍內(nèi)本安端開(kāi)路時(shí)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(shí)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

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(jí)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(dòng)式燈具必須采用隔爆型。所選防爆燈的級(jí)別或組別，不應(yīng)低于爆炸危險(xiǎn)環(huán)境中爆炸混合物級(jí)別和組別。同時(shí)要考慮環(huán)境對(duì)防爆燈的影響，應(yīng)滿(mǎn)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(hù)等級(jí)和防腐等級(jí)。尤其是在爆炸性氣體環(huán)境中存在腐蝕性氣體時(shí)，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(xiǎn)場(chǎng)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(xiǎn)場(chǎng)所的廣泛應(yīng)用，增安型和復(fù)合型照明燈具也越來(lái)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(jià)格低、安裝維護(hù)方便、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。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(diǎn)。