可能發生爆炸的環境。(如:可燃性氣體,粉塵環境,煉油、石化廠,加油站、加氣站等) , 爆炸性氣體環境 大氣條件下,氣體、蒸汽或霧狀的可燃物質與空氣構成的混合物,在該混合物中點燃后,燃燒將傳遍整個未燃混合物的環境。(如:CH4,C2H2,C2H4,NH3,CO,C2H5OH等防爆電氣設備)
防爆設備定義:在規定條件下不會引起周圍爆炸性環境點燃的電氣設備。
分為兩類
Ⅰ類:煤礦井下電氣設備;
Ⅱ類:除煤礦、井下之外的所有其他爆炸性氣體環境用電氣設備。
Ⅱ類又可分為ⅡA、ⅡB、ⅡC類,標志ⅡB的設備可適用于ⅡA設備的使用條件;ⅡC可適用于ⅡA、ⅡB的使用條件。
說明:ⅡC標志是較高的防爆等級,但并不表示該設備性能好。
Ⅲ類:除煤礦以外的爆炸性粉塵環境電氣設備。
ⅢA類:可燃性飛絮;ⅢB類:非導電性粉塵;ⅢC類: 導電性粉塵。
*高表面溫度:電氣設備在規定范圍內的不利運行條件下工作時,可能引起周圍爆炸性環境點燃的電氣設備任何部件所達到的*高溫度。*高表面溫度應低于可燃溫度。
例如:防爆傳感器環境的爆炸性氣體的點燃溫度為100℃,那么傳感器在惡劣的工作狀態下,其任何部件的*高表面溫度應低于100℃。
爆炸性環境用電氣設備按其*高表面溫度劃分為T1-T6組別
T1 | T2 | T3 | T4 | T5 | T6 |
450 ℃ | 300 ℃ | 200℃ | 135 ℃ | 100 ℃ | 85℃ |
點燃源:在生產過程中大量使用電氣儀表,各種磨擦的電火花、機械磨損火花、靜電火花、高溫等不可避免,尤其當儀表、電氣發生故障時。
客觀上很多工業現場滿足爆炸條件。當爆炸性物質與氧氣的混合濃度處于爆炸極限范圍內時,若存在爆炸源,將會發生爆炸。因此采取防爆就顯得很必要了。
易爆物質:很多生產場所都會產生某些可燃性物質。煤礦井下約有三分之二的場所有存在爆炸性物質;化學工業中,約有80%以上的生產車間區域存在爆炸性物質。
氧氣:空氣中的氧氣是無處不在的。
(1)爆炸性物質(flammable air flammable dust):能與氧氣(空氣)反應的物質,包括氣體、液體和固體。(氣體:氫氣,乙炔,甲烷等;液體:酒精,汽油;固體:粉塵,纖維粉塵等。)
(2)空氣或氧氣(air or oxygen)。
(3)點燃源(source of ignition):包括明火、電氣火花、機械火花、靜電火花、高溫、化學反應、光能等。
防止爆炸的產生必從三個必要條件來考慮,限制了其中的一個必要條件,就限制了爆炸的產生。
在工業過程中,通常從下述三個方面著手對易燃易爆場合進行處理:
(1)預防或*大限度地降低易燃物質泄漏的可能性;
(2)不用或盡量少用易產生電火花的電器元件;
(3)采取充氮氣之類的方法維持惰性狀態。
危險場所區域的含義
是對該地區實際存在危險可能性的量度,由此規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域的等級分類
0區(Zone 0):易爆氣體始終或長時間存在;連續地存在危險性大于1000小時/每年的區域;
1區(Zone 1):易燃氣體在儀表的正當工作過程中有可能發生或存在;斷續地存在危險性10~1000小時/每年的區域;
2區(Zone 2):一般情形下,不存在易燃氣體且即使偶爾發生,其存在時間亦很短;事故狀態下存在的危險性0.1~10小時/每年的區域;
中國劃分的有效區域和以上相同。
2、易爆區域等級劃分
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 IZone 11 Class II, Division II
I.E.C.: 國際電工技術委員會(Internaional Electrotechnical Commission)
N.E.C.: 美國電氣規程(National Electrical Code, U.S.A.)
標志解析
這是與氣體點燃溫度有關的電氣設備(假定環境溫度為40℃時)的*高表面溫度,點燃能量與點燃溫度無關。在標準BS5345第一部分中列出了所有可燃性氣體和其組別。
*高表面溫度(℃) | 溫度組別 | 常見爆炸性氣體 | |
IEC79-8 | GB3836-1 | ||
450℃ | T1 | T1 | 氫氣、丙烯腈等46 種 |
300℃ | T2 | T2 | 乙炔、乙烯等47 種 |
200℃ | T3 | T3 | 汽油、丁烯醛等36 種 |
135℃ | T4 | T4 | 乙醛、四氟乙烯等6 種 |
100℃ | T5 | T5 | 二硫化碳 |
85℃ | T6 | T6 | 硝酸乙酯和亞硝酸乙酯 |
防爆標志
IEC 防爆等級標準格式:Ex(ia)ⅡC T4
E:按CENELEC標志認可 | Ex:防爆公用標志 |
ia:防爆型式(本質安全) | Ⅱ:設備組別 |
C:氣體組別 | T4:溫度組別 |
各種防爆型式的對應標準
防爆型式 | 在英國允許 使用的場所 | 中國標準 GB3836 | 防爆型式 符 號 | IEC標準 79- | CENELEC標準 EN50 |
增安型 | 1或2 | 3 | e | 7 | 019 |
本質安全型 | 0,1或2 | 4 | ia或ib | 11 | 020(設備) |
隔爆型 | d | 2 | d | 1 | 018 |
特殊型 | s | 無 | s | 無 | 無 |
2、氣體爆炸場所用電氣設備防爆類型選型表
爆炸危險區域 | 適用的防護型式 電氣設備類型 | 符 號 |
0區 | 1、本質安全型(ia級) | ia |
2、其他特別為0區設計的電氣設備(特殊型) | s | |
1區 | 1、適用于0區的防護類型 | |
2、隔爆型d | ||
3、增安型e | ||
4、本質安全型ib | ||
5、充油型o | ||
6、正壓型p | ||
7、充砂型q | ||
2區 | 1、適用于0區或1區的防護類型 | |
2、無火花型 | na,nl,ic |
氣體組別
典型的危險性氣體 | 歐洲電工 標準化委員會 EN50014EC | 北 美 NEC500條款 CLASS1表氣 | 中 國 GB-3836-1 | *小點燃能量 (微 焦) |
乙 炔 | ⅡC | A | ⅡC | 20 |
氫 氣 | ⅡC | A | ⅡC | 20 |
乙 烯 | ⅡB | C | ⅡB | 60 |
丙 烷 | ⅡA | D | ⅡA | 180 |
注:中國GB3836標準規定ⅡC級*小點燃能量為19微焦耳,ⅡA級*小點燃能量為200微焦耳。
氣體分組和點燃溫度,在一定環境溫度和壓力下與可燃性氣體和空氣的混合濃度有關。
根據可能引爆的*小火花能量,我國和歐洲及世界上大部分國家和地區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:
溫度組別 級別 | T1 | T2 | T3 | T4 | T5 | T6 |
Ⅱ A | 甲烷、甲苯、甲酯、乙烷、丙烷、丙酮、丙烯酸、苯、苯乙烯、一氧化碳、醋酸乙酯、醋酸、氯苯、醋酸甲酯、氨 | 甲醇、乙醇、乙苯、丙醇、丙烯、丁醇、丁烷、醋酸丁酯 、醋酸戊酯、環戊烷、 | 戊烷、戊醇、己烷、己醇、庚烷、辛烷、環乙醇、松節油、石腦油、石油(包括汽油)、燃料油、戊醇四氯 | 乙醛、三甲胺 | 亞硝酸乙酯 | |
Ⅱ B | 丙炔、丙烯晴、二甲醚、氰化氫市用煤氣 | 丁二烯、環氧乙烷、乙烯、呋喃 | 二甲醚、丙烯醛、硫化氫 | 二丁醚、二乙醚、乙基甲基醚、四氟乙烯 | ||
Ⅱ C | 氫、水煤氣 | 乙炔 | 二硫化碳 | 硝酸乙酯 |