爆炸危险环境电气防爆_1

爆炸危险环境电气防爆爆炸危险环境电气防爆 在爆炸危险性环境中使用的电气设备 为了防止和减少引爆因素 必须在设备 本体防爆和运行防爆两个方面采取必要措施 一 电气防爆原理与措施 一 电气防爆基本原理 电气设备引燃爆炸混合物有两方面原因 一是电气设备产生的火花 电弧 二 是电气设备表面 即是爆炸混合物相接触的表面 发热 电气防爆就是将设备 在正常运行时产生电弧 火花的部件放在隔爆外壳内 或采取浇封型 充沙型 充油型或正压型等其它防爆形式以达到防爆目的 对在正常运行时不会产生电 弧 火花和危险高温的设备 如果在其结构上再采取一些保护措施 增安型电 气设备 使设备在正常运行或认可的过载条件下不发生电弧 火花或过热现 象 这种设备在正常运行时就没有引燃源 设备的安全性和可靠性就可进一步 提高 同样可用于爆炸危险环境 二 电气防爆基本措施 1 宜将正常运行时产生火花 电弧和危险温度的电气设备和线路 布置在爆炸 危险性较小或没有爆炸危险的环境内 电气线路的设计 施工应根据爆炸危险 环境物质特性 选择相应的敷设方式 导线材质 配线技术 连接方式和密封 隔断措施等 2 采用防爆的电气设备 在满足工艺生产及安全的前提下 应减少防爆电气设 备的数量 如无特殊需要不宜采用携带式电气设备 3 按有关电力设备接地设计技术规程规定的一般情况不需要接地的部分 在爆 炸危险区域内仍应接地 电气设备的金属外壳应可靠接地 4 设置漏电火灾报警和紧急断电装置 在电气设备可能出现故障之前 采取相 应补救措施或自动切断爆炸危险区域电源 5 安全使用防爆电气设备 即正确地划分爆炸危险环境类别 正确地选型 安 装防爆电气设备 正确地维护检修防爆电气设备 6 散发较空气重的可燃气体 可燃蒸气的甲类厂房以及有粉尘 纤维爆炸危险 的乙类厂房 应采用不发火花的地面 采用绝缘材料作整体面层时 应采取防 静电措施 散发可燃粉尘 纤维的厂房内表面应平整 光滑 并易于清扫 二 爆炸危险环境区域划分 爆炸危险环境按场所中存在物质的物态不同 分为爆炸性气体环境和可燃性粉 尘环境 爆炸性气体环境 是指大气条件下气体 蒸气或雾状的可燃物质与空 气混合物点燃后 燃烧将传至全部未燃烧混合物的环境 可燃性粉尘环境 是 指大气条件下粉尘或纤维状的可燃物质与空气的混合物点燃后 燃烧传至全部 未燃混合物的环境 爆炸性气体环境用电气设备 第 14 部分危险场所分类 gb 3836 14 根据爆炸 性气体环境出现的频率和持续时间 将爆炸性气体环境分为三个区 即 0 区 1 区 2 区 这与 爆炸危险环境电力装置设计规范 gb 50058 的分区基本一 致 不同的标准对可燃性粉尘环境区域划分不一致 爆炸危险环境电力装置 设计规范 根据爆炸性粉尘混合物出现的频繁程度和持续时间 将爆炸性粉尘 环境分为两个区 即 10 区 11 区 而 可燃性粉尘环境用电气设备 第 1 部分 用外壳和限制表面温度保护的电气设备 第 1 节 电气设备的技术要求 gb12476 1 根据可燃性粉尘 空气混合物出现的频率和持续时间及粉尘层 厚度 将可燃性粉尘环境分为三个区 即 20 区 21 区 22 区 爆炸危险环境 类别及区域等级见表 2 8 4 表 2 8 4 爆炸危险环境类别及区域等级 爆炸危险环境 类别 区域等级场所特征 0 区爆炸性气体环境连续出现或长时间存在的场所 1 区正常运行时 可能出现爆炸性气体环境的场所爆炸性气体环 境 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是 短时间存在的场所 20 区 在正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 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 出现粉尘层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 可燃性粉尘环 境 22 区 在异常条件下 可燃性粉尘偶尔出现并且只是短时间存在 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 三 爆炸性混合物的分类 分级和分组 爆炸性气体 易燃液体和闪点低于或等于环境温度的可燃液体 爆炸性粉尘或 易燃纤维等统称为爆炸性物质 在大气条件下 气体 蒸气 薄雾 粉尘或纤 维状的易燃物质与空气混合 点燃后 燃烧将在整个范围内迅速传播的混合物 称为爆炸性混合物 一 爆炸性物质的分类 爆炸性物质可分为三类 类 矿井甲烷 类 爆炸性气体混合物 含蒸气 薄雾 类 爆炸性粉尘 含纤维 二 爆炸性混合物的分级和分组 爆炸性混合物的危险性 是由它的爆炸极限 传爆能力 引燃温度和最小点燃 电流决定的 各种爆炸性混合物按最大试验安全间隙和最小点燃电流分级 按 引燃温度分组 主要是为了配置相应电气设备 以达到安全生产的目的 1 爆炸性气体混合物的分级分组 1 按最大试验安全间隙 mesg 分级 最大试验安全间隙是在标准试验条件 下 壳内所有浓度的被试验气体或蒸气与空气的混合物点燃后 通过 25mm 长的 接合面均不能点燃壳外爆炸性气体混合物的外壳空腔两部分之间的最大间隙 可见 安全间隙的大小反映了爆炸性气体混合物的传爆能力 间隙愈小 其传 爆能力就愈强 危险性愈大 反之 间隙愈大 其传爆能力愈弱 危险性也愈 小 爆炸性气体混合物 按最大试验安全间隙的大小分为 a b c 三级 a 安全间隙最大 危险性最小 c 安全间隙最小 危险性最大 2 按最小点燃电流 mic 分级 最小点燃电流是在温度 20 40 电压为 24v 电感为 95 mh 的试验条件下 采用 iec 标准火花发生器对空心电感组成的 直流电路进行 3000 次火花试验 能够点燃最易点燃混合物的最小电流 最易点 燃混合物 是在常温常压下 需要最小引燃能量的混合物 类爆炸性气体混合物 按照最小点燃电流的大小分为 a b c 三级 最小点燃电流愈小 危险性就愈大 a 最大试验安全间隙最大 最小点燃电 流最大 危险性最小 反之 c 危险性最大 3 按引燃温度分组 爆炸性混合物 不需要用明火即能引燃的最低温度 称 为引燃温度 引燃温度愈低的物质 愈容易引燃 爆炸性气体混合物按引燃温 度的高低 分为 t1 t2 t3 t4 t5 t6 六组 t6 引燃温度最高 t1 引燃温 度最低 2 爆炸性粉尘混合物的分级分组 爆炸性粉尘混合物级组根据粉尘特性 导电或非导电 和引燃温度高低分为 a b 二级 t11 t12 t13 三组 四 防爆电气设备 一 电气设备的基本防爆型式 1 隔爆型 d 把设备可能点燃爆炸性气体混合物的部件全部封闭在一个外壳 内 其外壳能够承受通过外壳任何接合面或结构间隙渗透到外壳内部的可燃性 混合物在内部爆炸而不损坏 并且不会引起外部由一种 多种气体或蒸气形成 的爆炸性环境的点燃 该类型设备适用于 1 区 2 区危险环境 2 增安型 e 对在正常运行条件下不会产生电弧 火花的电气设备进一步采 取一些附加措施 提高其安全程度 防止电气设备产生危险温度 电弧和火花 的可能性 它不包括在正常运行情况下产生火花或电弧的设备 该类型设备主 要用于 2 区危险环境 部分种类可以用于 1 区 3 本质安全型 i 在设备内部的所有电路都是由标准规定条件 包括正常工 作或规定的故障条件 下产生的任何电火花或任何热效应均不能点燃规定的爆 炸性气体环境的本质安全电路 该防爆型式分为 ia ib 两个等级 该类型设备 只能用于弱电设备中 ia 适用于 0 区 1 区 2 区危险环境 ib 适用于 1 区 2 区危险环境 4 正压型 p 具有正压外壳 可以保持内部保护气体的压力高于周围爆炸性 环境的压力 阻止外部混合物进入外壳 该类型设备按照保护方法可以用于 1 区 2 区危险环境 5 油浸型 o 将整个设备或设备的部件浸在油内 保护液 使之不能点燃 油面以上或外壳外面的爆炸性气体环境 该类型设备适用于 1 区 2 区危险环 境 6 充砂型 q 在外壳内充填砂粒或其他规定特性的粉末材料 使之在规定的 使用条件下 壳内产生的电弧或高温均不能点燃周围爆炸性气体环境 该类型 设备适用于 1 区 2 区危险环境 7 无火花型 n 正常运行条件下 不能够点燃周围的爆炸性气体环境 也不 大可能发生引起点燃的故障 该类型设备仅适用于 2 区危险环境 8 浇封型 m 将可能产生引起爆炸性气体环境爆炸的火花 电弧或危险温度 部分的电气部件 浇封在浇封剂 复合物 中 使它不能点燃周围爆炸性气体 环境 该类型设备适用于 1 区 2 区危险环境 9 特殊型 s 指国家标准未包括的防爆型式 采用该类型的电气设备 由主 管部门制定暂行规定 并经指定的防爆检验单位检验认可 方可按防爆特殊型 电气设备使用 该类型设备根据实际使用开发研制 可适用于相应的危险环境 10 粉尘防爆型 采用限制外壳最高表面温度和采用 尘密 或 防尘 外壳 来限制粉尘进入 以防止可燃性粉尘点燃 根据其防爆性能 可选用于 20 区 21 区或 22 区危险环境 二 防爆电气设备类别 1 爆炸性气体环境用电气设备分为 i 类和 类两种类别 i 类 煤矿用电气设备 类 除煤矿外的其他爆炸性气体环境用电气设备 其中 类隔爆型 d 和 本质安全型 i 电气设备又分为 a b c 类 类 n 型电气设备如果包 括密封断路装置 非故障元件或限能设备或电路 该设备应是 a b c 类 并按表 2 8 5 选型 表 2 8 5 气体 蒸气分级与设备类别间关系 气体 蒸气分级 最大试验安全间隙 mesg mm 最小点燃电流比 micr 设备类别 iia 0 90 8 iia iib 或 iic iib o 5meso 9 0 45 micr 0 8 iib 或 iic iic 0 50 45iic 2 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 三 防爆电气设备温度组别 类爆炸性气体环境用电气设备 按其最高表面温度分为 tl t2 t3 t4 t5 t6 六组 应按对应的 tl t6 组的电气设备的最高表面温 度不超过可能出现的任何气体或蒸气的引燃温度选型 温度组别 表面温度和 引燃温度之间的关系见表 2 8 6 表 2 8 6 温度组别 表面温度和引燃温度之间的关系 电气设备的温度组别电气设备的最高表面温度 t 气体或蒸气的引燃温度 i t1450450t t2300300t 450 t3200200t 300 t4135135t 200 t5100100t 135 t68585t 100 四 防爆标志 防爆电气设备的防爆标志内容包括 防爆型式 设备类别 温度 防爆标志示例 如下 i 类隔爆型 exd i i 类特殊型 exs i b 类隔爆型 t3 组 exd bt3 a 类本质安全型 ia 等级 t5 组 exia at5 采用一种以上的复合型式 须先标出主体防爆型式 后标出其他防爆型式 如 类主体增安型并具有正压型部件 t4 组 exep ii t4 对只允许使用于一种爆炸性气体环境中的电气设备 其标志可用该气体化学分 子式或名称表示 这时可不必注明温度组别 如 类用于氨气环境的隔爆型 exd nh3 或 exd 氨 对 类电气设备的标志 可标温度组别 也可标最高表面乏温度 或二者都标 出 如最高表面温度为 125 的工厂用增安型 exe t4 exe 12yc 或 exe 125 t4 复合型电气设备 应分别在不同防爆型式的外壳上标出相应的防爆型式 c 类本质安全型 ib 等级关联设备 t5 组 ex ib ct5 对于粉尘防爆设备 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 a21 ta t3 如可用于 22 区的 b 型设备 最高表面温度 b 为 200 其防爆标志为 dip b22 tb200 或者 dip b22 rb t3 最高表面温度 ta tb 可标温度 或按表 2 8 5 标温度组别或两 者都标 五 防爆电气设备选用原则 1 电气设备的防爆型式应与爆炸危险区域相适应