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文档简介

1、防爆电气设备的类别防爆电气设备的类别,级别与温度组别(zhua ntie )1.1爆炸性气体环境危险区域的划分不同的国家和地区,按各自的标准划分爆炸危险区域。我国根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续进度, 将爆炸性气体环境分为 0区、1区和2区。(与IEC国际电工委员会一致)0区:连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境。1区:在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境。2区:在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环 境。0区一般只存在于密封的容器,贮罐等内部气体空间,在实际设计过程中1区也很少存在,大多数情况属于2区。1.2防爆电器设备分

2、为二类:I类煤矿井下用电气设备n类除矿井以外的场合使用的电气设备1.3 n类电气设备,按其适用于爆炸性气体混合物最大试验安全间隙或最小点燃电流比,分为na , n b ,n c三类。并按其最高表面温度分为T1-T6六组。.1.4 爆炸性气体混合物按引 燃温度分组, 见表 1。1.5爆炸性气体混合物,按其最大试验安全间隙( MESG )或最小点燃电流比(MICR )分级,见表2。. 表1组别引燃温度t(C)T1T2T3T4T5T6450<t300<t W 450200<t W 300135<t W200100<t W 13585<t W 100表2类别n an

3、 bn c最大试验安全间隙(MESG )(mm)> 0.90.5<MESG<0.9w 0.5最小点燃电流比:>0.80.45 W MICFW 0.8<0.45最小点燃电流比;minimum ignition current ratio;MICR性质:在要求试验条件下,气体、蒸气爆炸性混合物的最小点燃电流与甲烷爆炸性混合物的最小点燃电流之比。中国要求气体、蒸气危险物质按最小点燃电流比分为nA级,n B级和n C级。最小点燃电流比 < 1.0, >0.8的为n A级。<0.8 >0.45的为n B级。< 0.45的为n C级。例如,乙烷、

4、乙烯、乙炔分别为na级,n b级,n C级危险物质.防爆的基本原理爆炸的概念:爆炸是物质从一种状态,经过物理或化学变化,突然变成另一种状态,并放出巨大 的能量。急剧速度释放的能量,将使周围的物体遭受到猛烈的冲击和破坏。爆炸必须具备的三个条件:1 )爆炸性物质:能与氧气(空气)反应的物质,包括气体、液体和固体。(气体:氢气,乙 炔,甲烷等。液体:酒精,汽油。固体:粉尘,纤维粉尘等。)2 )氧气:空气。3 )点燃源:包括明火、电气火花、机械火花、静电火花、高温、化学反应、光能等。为什么要防爆易爆物质:很多生产场所都会产生某些可燃性物质。煤矿井下约有三分之二的场所有存在爆炸性防爆电气设备的类别物质。

5、化学工业中,约有80%以上的生产车间区域存在爆炸性物质。氧气 :空气中的氧气是无 处不在的。点燃源:在生产过程中大量使用电气仪表,各种磨擦的电火花 ,机械磨损火花、静 电火花、高温等不可避免,尤其当仪表、电气发生故障时。客观上很多工业现场满足爆炸条件。当爆炸性物质与氧气的混合浓度处于爆炸极限范围内时,若 存在爆炸源,将会发生爆炸。因此采取防爆就显得很必要了。仪表防爆的原理 危险场所危险性划分:爆炸性物质区域定义中国标准北美标准气体(CLASSI)在正常情况下,爆炸性气体混合物连续或长进度 存在的场所。0区Div.1在正常情况下爆炸性气体混合物有可能出现的 场所。1区在正常情况下爆炸性气体混合物

6、不可能出现,仅 仅在不正常情况下偶尔或短进度出现的场所。2区Div.2粉尘或纤维 (CLASS n / m)在正常情况下,爆炸性粉尘或可燃纤维与空气的 混合物可能连续,短进度频繁地出现或长进度 存在的场所。10区Div.1在正常情况下,爆炸性粉尘或可燃纤维与空气的 混合物不能出现,仅仅在不正常情况下,偶尔或 短进度出现的场所11区Div.2防爆方法对危险场所的适用性:序号防爆型式代号国家标准防爆措施适用区域1隔爆型dGB3836.2隔离存在的点火源Zon e1,Z one22增安型eGB3836.3设法防止产生点火源Zon e1,Z one23本安型iaGB3836.4限制点火源的能量Zo n

7、e0-2本安型ibGB3836.4限制点火源的能量Zon e1,Z one24正压型PGB3836.5危险物质与点火源隔开Zon e1,Z one2防爆电气设备的类别5充油型oGB3836.6危险物质与点火源隔开Zon e1,Z one26充砂型qGB3836.7危险物质与点火源隔开Zon e1,Z one27无火花型nGB3836.8设法防止产生点火源Zone28浇封型mGB3836.9设法防止产生点火源Zon e1,Z one29气密型hGB3836.10设法防止产生点火源Zon e1,Z one2防爆对危险场所的适用性:爆炸性危险气体分类 根据可能引爆的最小火花能量,我国和欧洲及世界上大

8、部分国家和地区将爆炸性气体分为四个危 险等级,如下表:工况类别气体分类代表性气体最小引爆火花能量矿井下I甲烷0.280mJ矿井外的工厂IA丙烷0.180mJIB乙烯0.060mJIC氢气0.019mJ美国和加拿大第一步将散布在空气中的爆炸性物体分成三个CLASS(类别):CLASS I气体和蒸气;CLASS II尘埃;CLASS川纤维.然后再将气体和尘埃分成 Group(组):组名代表性气体或尘埃A乙炔B氢气C乙烯D丙烷E金属尘埃F煤炭尘埃G谷物尘埃气体温度组别划分:温度组别T1安全的物体表面温度< 450 C常见爆炸性气体氢气、丙烯腈等46种T2< 300 C乙炔、乙烯等47种T

9、3 36种T4等6种T5T6酸乙酯防爆电气设备的类别< 200 °C< 135 C< 100 C< 85 C汽油、丁烯醛等乙醛、四氟乙烯 二硫化碳硝酸乙酯和亚硝仪表的防爆标志Ex(ia) n C T6 的含义:标志内容符号含义防爆声明Ex符合某种防爆标准,如我国的国家标准防爆方式ia米用ia级本质安全防爆方法,可安装在0区气体类别nc被允许涉及n C类爆炸性气体温度组别T6仪表表面温度不超过 85 CEx(ia) n C的含义标志内容符号含义防爆声明Ex符合欧洲防爆标准防爆方式ia米用ia级本质安全防爆方法,可安装在0区气体类别nc被允许涉及n C类爆炸性气体

10、注:该标志中无温度组别项,说明该仪表不与爆炸性气体直接接触。防爆术语:有关防爆术语及标准安全栅安全参数定义:"安全栅最高允许电压:Um保证安全栅本安端的本安性能,允许非本安端可能输入的最高电压"安全栅最高开路电压:Uoc在最咼允许电压范围内本安端开路时电压最大值"安全栅最大短路电流:Isc在最高允许电压范围内本安端短路时的电流最大值"安全栅允许分布电容:Ca防爆电气设备的类别保证本质安全性能情况下本安端最大允许外接电容"安全栅允许分布电感:La保证本质安全性能情况下本安端最大允许外接电感安全标志模板说明:将工厂或矿区的爆炸危险介质,按其引燃能量

11、,最小点燃温度以及现”片晕O掌宕嬖诘氖奔渲芷 诮锌蒲X掷喾旨叮匀范厂殖辣璞傅姆辣曛竞头辣问健防爆标志模板:Ex(ia)ECT4防爆标记防爆等级气体组别温度组别防爆等级说明:ia等级:在正常工作、一个故障和二个故障时均不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备。正常工作时,安全系数为2.0。一个故障时,安全系数为1.5。二个故障时,安全系数为1.0。注:有火花的触点须加隔爆外壳、气密外壳或加倍提高安全系数。ib等级:在正常工作和一个故障时不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备。正常工作时,安全系数为2.0。 一个故障时,安全系数为1.5 。正常工作时,有火花的触点须加隔爆外壳或气密外壳保护,并且有故障自显示

12、的措施,一个故 障时安全系数为1.0 。.电话咨询:邱兆雨爆炸性危险场所的戈y分表4.1我国对爆炸性危险场所是怎样划分的?答我国对爆炸性危险场所的划分采用与IEC等效的方法。国家标准GB 50058-92中要求,爆炸性气体危险场所按其危险程度大小,划分为0区、1区、2区三个级别,爆炸性粉尘危险场所划分为0区、11区两个级别,详见表4-1”4-1中国对危险场所戈y分表晕镏区域戈y分区域定义气体0 区连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境1区在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境2区在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境,或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境粉尘10 区 连

13、续出现或长期出现爆炸性粉尘的环境11 区有时会将积留下的粉尘扬起而偶然岀现爆炸性粉尘混合物的环境防爆电气设备的类别4.2 国 际 上 对 爆 炸 性 危 险 场 所 是 怎 样 划 分 的? 答国际上各主要工业国家对爆炸性危险场所的划分,基本上可分两种意见。一种以IEC (国际电工委员会)为代表,包括德国、英国、意大利、日本、澳大利亚等国,对气体划分为0区、1区、2区,对粉尘划分为 10区、11区。其定义与IEC基本相同(可参见我国对各区域的定义,我国等效采用IEC标准)。另一种为美国、加拿大等北美国家的划分,以NEC (美国国家电气规程)的定义为代表,对气体划分为1区、2区(没有0区),对粉

14、尘也划分为1区、2区。两者之间的对应关系大致如下:气体:IEC0区、1区NEC1区IEC2区NEC2区粉尘:IEC10区NEC1区IEC11区NEC2区IEC “区”的英文为Zone。NEC“区”的英文为Divisio n。4.3 我国的防爆电气设备,其防爆结构形式有几种?列岀其名称和标志。答根据国家标准GB 3836 83,我国的防爆电气设备其防爆结构形式有8种,列举如下。结构形式标志结构形式标志隔爆型d充油型o增安型e充砂型q”局拾踩i无火花型n正压型p特殊型s4.4什么是隔爆型仪表?它有什么特点?答隔爆又称耐压防爆,它把能点燃爆炸混合物的仪表部件封闭在一个外壳内,该外壳特别牢固,能承受内

15、部爆炸性混合物的爆炸压力,并阻止向壳外的爆炸性混合物传爆。这就是说,隔爆型仪表的壳体内部是可能发生爆炸的,但 不会传到壳体外面来,因此这种仪表的各部件的接合面,如仪表盖的螺纹圈数,螺纹精度,零点,量程调整螺钉和表 壳之间,变送器的检测部件和转换部件之间的间隙,以及导线口等,都有严格的防爆要求。隔爆型仪表除了较笨重外,其他比较简单,不需要如安全栅之类的关联设备。但是在打开表盖前,必须先把电源关掉,否则万一产生火花,便会暴露在大气之中,从而岀现危险。4.5 什么是本质安全型 (in tri nsicsafety ) 仪表? 它有什么特点?答本质安全型仪表又叫安全火花型仪表。它的特点是仪表在正常状态

16、下和故障状态下,电路、系统产生的火花和达到的温度都不会引燃爆炸性混合物。它的防爆主要由以下措施来实现: 采用新型集成电路元件等组成仪表电路,在较低的工作电压和较小的工作电流下工作。 用安全栅把危险场所和非危险场所的电路分隔开,限制由非危险场所传递到危险场所去的能量。 仪表的连接导线不得形成过大的分布电感和分布电容,以减少电路中的储能。”局瓢踩鸵潜淼姆辣阅埽皇遣捎猛&纭3淦3.溆汀8肿韧獠看胧T迪值模怯傻缏繁旧硎迪值模蚨潜局拾踩摹K苁视糜谝磺形O粘:鸵磺斜耳云濉(17)羝旌衔铮15梢栽谕u绲那榭鱿陆形藓偷髡5牵荒艿廿'朗褂帽匦牒捅景补亓璞福o踩X 獠 颗 湎 咭 黄 鹱 槌 杀

17、景 驳 缏 罚 拍 芊11臃 辣 5 堋4.6 本安型仪表有 ia 、 ib 两种,请说明它们之间的区另V。答ia等级一在正常工作状态下,以及电路中存在一个故障或两个故障时,均不能点燃爆炸性气体混合物。在ia型电路中5工作电流被限制在100 mA以下。ib等级一在正常工作状态下,以及电路中存在一个故障时,不能点烯爆炸性气体混合物。在ib电路中,工作电流被限帛在150mA以下。ia型仪表适用于0区和1区,ib型仪表仅适用于1区。或者说,从本质安全角度讲,ib型仪表适用于煤矿井下ia型仪表适用于工厂。4.7什么是正压型(p型)仪表?防爆电气设备的类别答向仪表外壳内充入正压的洁净空气、惰性气体,或连

18、续通入洁净空气、不燃性气体,保持外壳内部保护气体的 压力高于周围危险性环境的压力,阻止外部爆炸性气体混合物进入壳内,而使电气部件的危险源与之隔离的仪表设 备4.8 什 么 是 增 安 型( e 型) 仪 表?答正常运行条件下不会产生点燃爆炸性混合物的火花或危险温度,并在结构上采取措施(如密封等),提高其安程度,以避免在正常和要求的过载条件下岀现点燃现象的仪表设备。4.9 什 么 是 特 殊 型( s 型)仪 表?答是除d、e、i、p、n之外的特殊形式,或者是上述几种形式的组合,采用这种结构形式的防爆仪表称为特殊型表4.10防爆电气设备分为几大类?答分为两大类:I类:煤矿井下用电气设备。II类:

19、工厂用电气设备。4.11II类防爆电气设备划分为几级 ?标志是什么 ?答按照国家标准GB 383683,II类防爆电气设备划分为三级,标志分别为A、B、Cc-分级标准见表8-2。”8-2II类防爆电气设备分类标准级别MESG/mmMICRIIA1.14>MESO0.91.0>MICR>0.8IIB0.9>MESG>0.50.8 > MICF 0.45IIC0.5 >MESG0.45>MICR注:MES 可燃性气体混合物最大试验安全间隙,mm 。MICR-可燃性气体混合物最小'点燃电流与甲烷最小点燃电流的比值。IIA 、IIB、IIC也是可

20、燃性气体混合物的传爆等级。4.12解释下列名词:最大试验安全间隙MESG。最小占 八、:燃电流MIC。最小占八、燃电流比MICR。答最大试验安全间隙(MESG 指在要求的试验条件下,一个壳体充有一定浓度的被试验气体与空气的混合物,点燃后,通过25mm长的接合面均不能引燃壳体爆炸性气体混合物的外壳接合面之间的最大间隙最小点燃电流(MIC)在要求的试验装置上,用直流24V、95mH电感的火花进行 3000次点燃试验时,能够点燃可燃性气体混合物的最小电流。此电流降低 5%即不能点燃。最小点燃电流比(MICR 各种可燃性气体(或蒸气)与空气的混合物的最小点燃电流对甲烷与空气混合物的最小点燃电流的比值。

21、4.13 II 类防爆电气设备划分为几个温度组别? 标志是什么?答按国家标准 GB3836- 83,II类防爆电气设备根据其最高表面温度划分为6组,标志为T1T6。分组标准如下:温度组别允许最高表面温度/C温度组别允许最 咼 表面温度/CT1T2T3450200200T4T5T613510085T1-T6对应于爆炸气体混合 物的引燃 温度分组。4.14怎样选用防爆型仪表?答一般说来可根据以下两点来选用。根据仪表安装、使用场所的危险区域来选择仪表的防爆型式:0区只能选ia型、 S型 (指专为0区设计的S型)。I区可能除n型以外的其他型式。2区所有防爆型式均可选。根据可能岀现的可燃性气体、蒸气的传

22、爆级别和引燃温度组别,选择仪表的防爆等级和最高允许表面温度组别。 可 参 见 表 8-3, 该 表 是根据 GB3836-1983 归 纳 整 理 的。”8-3 可燃性气体、 蒸气传爆级别、引燃温度组别举例IIC氯,水 煤 气乙 炔说明:a、可燃性气体,蒸气的传爆级别也是电气设备的防爆级别, b、可燃性气体、蒸气的引燃温度组别与电气设备最高表面温度组别二 硫 化 两者是一致的,均分为 一一对应,如碳IIAT4组硝、1气体酸乙IIB、IIC 三级本,引燃温度为酯。200CAT>135C。4.15我国的防爆标志由哪几部分构成? 分别说明其含义?答防爆标志一般由以下5个部分构成:防爆 标志EX

23、表示该设 备 为 防 爆电气设 备。防爆结构形式一表明该设备采用何种措施进行防爆,如d为隔爆型,p为正压型。i为本安型等。防爆设备类别一分为两大类,1为煤矿井下用电设备,II为工厂用电气设备。防爆级另V 分为 A、 B、 C 三级,说明其防爆能力的强弱。温度组别一分为 T1T6 六组,说明J该设备的最高表面温度允许值。4.16一台仪表的防爆标志为EXdllBT4 ,请说明其含义。答EX防爆总标志。d结构形式,隔爆型。II 类另V,工厂用。B防爆级另VB级T4温 度组别,T4组最 高表 面温度< 135C。4.17一聚酯电源接线箱的防爆标志 为 EXedIICT4 ,请说明其含义。答EX防

24、爆总标志。ed结构形式,e:增安型,d:隔爆型。II 类另V,工厂用。C防爆级另VC级T4温 度组别,T4组最 高表 面温度< 135C。4.18 一台进口气相色谱仪的防爆标志为 EEXdps IIB+H2T4,请说明其含义。答EEX欧洲共司体防爆总标志。dps该仪表采用隔爆、正压、特殊三种防爆措施。II工厂用电气设备。B防爆级另V5B级+ H2 也适用于 H2场所(B级防爆不适用于H2,该仪表由于米取多种防爆措施,也可用于H2场所)T4表面最高温升< 135C。4.19一台日本产仪表的防爆标志为 JISia3Ng4 ,请说明其含义。答JIS 日本工业标准代号。ia本质安全防爆5i

25、a级。3n防爆等级为 3n ,防所有 3 级爆炸性气体,相当于我国的IIC。G4温度组别,相当于我国的T4。说明JISia3nG4 为日本原米用的防爆标志,现在日本已米用IEC标准,上述防爆标志现已标示为JISEXiaIICT4。,四氟乙烯柄醚酯,咲喃二甲醚,丁烯醛,丙烯醛,四氢咲喃,硫化氢乙基甲基醚,防爆电气设备的类别组别级别 T1 ( T> 450C) T2 (450CT> 300C T3 (300C> T> 200C T4 (200C> Tv 135C T5 (135C> Tv 100CT6(100CATv85 CII A 甲烷、乙烷、丙烷、苯乙烯、苯

26、、甲苯、二甲苯、三甲苯、萘、一气化碳、苯酚、甲酚、丙酮、醋酸甲酯, 醋酸,氯乙烷,氯苯,氨,乙腈,苯胺丁烷、环戊烷,丙烯,乙苯,异丙苯,甲醇,乙醇,丙醇,丁醇,甲酸甲酯, 甲酸乙酯,醋酸乙酯,甲基丙烯酸甲酯,醋酸乙烯酯,二氯乙烷,氯乙烯,甲胺,二甲胺戊烷,乙烷,庚烷,辛烷, 壬烷,癸烷,环已烷,松节油,石脑油,石油,汽油,燃料油,煤油,柴油,戊醇,已醇,环已醇乙醛,三甲胺 酸乙II B 丙炔,环丙烷,丙烯腊,氰化氢,民用煤气乙烯,丁二烯,环氧乙烷,环氧丙烷,丙烯酸甲酯,丙烯酸乙乙醚,亚硝酯4.20 一台进口仪表的防爆标志为 答Divisio n1GroupB 、Class1 11 区 ,DC、

27、T4A上述防爆标志对应于我国的级存适最EXIIA、防爆电气设备的类别Class1 , 可可5在于 B高IIB、IICT4,可用于Divisio n1燃能,GroupB、气成组体爆炸危险温D面区、1区危险场所。C、D,T4A,请说明其含义。或或气蒸八、燃体度气 场 所。 烧的场所。 存在的场所。< 120C。但应注意,该表不能用于乙炔场4.21一 台 进 口口仪表的防爆标志C如 下:,请说明其毛含义。UL/FM/CSAClass1,GroupB、C、D5T5Class3,GroupE、CENELECF,T5EEXedllCT5答UL美国保险咼试验室。FM-美国工厂联合研究会。CSA加拿大标

28、准协会。CENELE欧洲电工技术委员会。说明该仪表的防爆性能已经 UL、FM、1CSA 、 CENELEC 测试认可。Class1 ,GroupB、C、 D,T5 适用于NEC要求的B、C、D组可燃气体,表面温度< 100C。Class2 ,GroupE、 F ,T5适用于 NEC要求的E、 F组粉尘,表面温度 < 100C。EEXedIICT5符合EN标准(EN为欧共体标准代号,其防爆标准与IEC等效)、工厂用防爆仪表,增安、隔爆,防爆等级C级,最高表面温度< 100C。4.22变送器输岀信号的传输距离有无限定?型22.5mA,最小工作电压 10.5VDV答现在生产的电容式

29、变送器,供电都是24VDC按仪表最大输岀600Q。对于隔爆变送器来说,只要导线电组和变送器带的设备电阻之和不超过 但是对本安型变送器来说,导线的长度是有要求的。因为本安是一个系统,不单是一台本安仪表,还包括关联设备和 外部配线在内。关联设备一般都是安全栅,它对导线的长度是有要求的,每种安全栅上都注有最大允许电感和最大允 许电容。如果导线的分布电容和电感加上变送器未经保护的电容和电感超过了要求范围,仪表系统便是不本安的了。4.23 在 爆 炸 危 险 场 所安 装 仪 表 时 有 哪 些 要 答爆炸危险场所使用的仪表、电气设备和安装材料如接线盒、分线盒、端子箱等,必须具有经本国授权组织签 发的防爆合格证,安装前应检查其规

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