防爆基础知识和仪表防爆

防爆基础知识和仪表防爆汇报人范峰Synfuels

China

Engineering

Co.，LTD.中科合成油工程有限公司OUREXPERTISEENERGYIN

FUTURE

我们的事业，能源的未来2

防爆标准规范介绍

3

仪表防爆

4

仪表设计文件

5

一些常见问题

21

防爆基础知识

目

录

防爆基础知识

3

1.1方法论和认识论防爆基础知识——1.1方法论和认识论

4认识论和方法论5防爆基础知识——1.1方法论和认识论是谁？

要到哪里去？

6防爆基础知识

—（成品油、化工产品、安全生产）从哪里来？（原油、煤炭）1.1方法论和认识论

—1.1.1

石化装置特点易燃、易爆、高温、高压、有毒、有害……不忘初心合成油

7防爆基础知识

—1.1方法论和认识论

—

1.1.2

防爆设计原则5爆炸危险场所防爆电气设备的选型5.1选型原则:a)防爆电气设备的选型原则是安全可靠，经济合理。

b)

防爆电气设备应根据爆炸危险区域的等级和爆炸危险物质的类别、级别和组别选型。EPL防爆型式防爆形式Ga本质安全型“ia”Gb隔爆型“d”增安型“e”

①本质安全型“ib”正压型“px”

、

“py”Gc本质安全型“ic”正压型“pz”分级设备类别ⅡAⅡA、ⅡB或ⅡCⅡBⅡB或ⅡCⅡCⅡCⅢAⅢA、ⅢB或ⅢCⅢBⅢB或ⅢCⅢCⅢC区域EPL0区Ga1区Ga或Gb2区Ga、Gb或Gc20区Da21区Da或Db22区Da、Db或Dc温度组别适用的设备温度级别T1T1～T6T2T2～T6T3T3～T6T4T4～T6T5T5～T6T6T6

8AQ3009-2007危险场所电气防爆安全规范防爆基础知识

—GB50058

、GB3836

、AQ3009

、GB

12476

、GB25286

、IEC60079

、API

RP

5051.1方法论和认识论

—

1.1.2

防爆设计原则分区、分类、分级、分组防爆电气设备的选型原则EPL→

防爆形式分类、分级分区→

EPL

分组

GB50058-2014爆炸危险环境电力装置设计规范2.0.12爆炸危险区域

hazardousarea爆炸性混合物出现的或预期可能出现的数量达到足以要求对电气设备的结构、安装和使用采取预防措施的区域。2.0.10爆炸性气体环境

explosivegasatmosphere在大气条件下，气体或蒸气可燃物质与空气的混合物引燃后，能够保持燃烧自行

传播的环境。2.0.24爆炸性粉尘环境

explosivedustatmosphere在大气环境条件下，可燃性粉尘与空气形成的混合物被点燃后，能够保持燃烧自

行传播的环境凡涉及爆炸性物质生产、加工、处理、储存、运输的场所都可能形成爆炸性环境、、，炸性危险场所。据资料：l在煤矿下，2/3的场所术语爆炸性危险场所；l在石油开产现场和精炼厂约有60～80%属爆炸性危险场所（爆炸危险区域）；l在化学工业中，约有80%以上的生产车间属爆炸性危险场所（爆炸危险区域）。

9在石油化工煤炭等生产领域不可避免的产生爆炸性物质的泄漏并于空气形成爆防爆基础知识

—爆炸性危险场所（爆炸危险区域）1.1方法论和认识论

—

1.1.2

防爆设计原则爆炸危险区域。爆炸性物质丙烷乙烯氢气所属气体类别级别ⅡAⅡBⅡC所属气体引燃温度组别T2T2T1爆炸性物质点燃特性最小点燃能量（MIE）0.25mJ0.082mJ0.016mJ引燃温度(℃)432450500爆炸极限V%，下限22.74爆炸极限V%，上限11.13675①分区：按出现爆炸性环境的可能性（概率）划分，确定电气设备安全性（程度）要求。②分类、分级、分组：按照气体/粉尘类型和特性划分，防爆电气设备的级别和组别不应。相同。为了使防爆措施更有针对性，有必要对爆炸性气体环境进行危险区域分区，对爆炸性气

体物质/混合物进行分类、分级、分组。分区、分类、分级、分组

爆炸性气体物质不同点燃特性的举例见表1。

10电气仪表设备的电火花和温度是产生爆炸的主要点燃源不同爆炸性物质的点燃特性各不防爆基础知识

—分区、分类、分级、分组的目的低于该爆炸性环境内可燃物质的级别和组别。1.1方法论和认识论

—

1.1.2

防爆设计原则n分区、分类、分级、分组表1爆炸性物质点燃特性5.2爆炸性环境电气设备的选择5.2.1在爆炸性环境内，电气设备应根据下列因素进行选择：1

；2可燃性物质和可燃性粉尘的分级；

分类分级

3可燃性物质的引燃温度；分组

4可燃性粉尘云、可燃性粉尘层的最低引燃温度。

11GB50058-2014爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范防爆基础知识

—爆炸危险区域的分区

1.1方法论和认识论

—

1.1.2

防爆设计原则电气设备选型原则分组分区危险区域设备保护级别（EPL）0区Ga1区Ga或Gb2区Ga、Gb或Gc20区Da21区Da或Db22区Da、Db或Dc5.2.2危险区域划分与电气设备保护级别的关系应符合下列规定：1爆炸性环境内电气设备保护级别的选择应符合表5.2.2-1的规定。

12GB50058-2014

爆炸危险环境电力装置设计规范防爆基础知识

—1.1方法论和认识论

—

1.1.2

防爆设计原则表5.2.2-1爆炸性环境内电气设备保护级别的选择

危险区域分区示意

分区

EPL设备保护级别（EPL）电气设备防爆型式防爆形式Ga本质安全型“ia”Gb隔爆型“d”增安型“e”①本质安全型“ib”正压型“px”

、“py”Gc本质安全型“ic”正压型“pz”常用防爆仪表的电气设备保护级别（EPL）与电气设备防爆型式的关系应符合下表。

注：①在1

区使用的增安型“e”

电气设备仅限于GB/T3836.15-2017表3中注a定义的电气设备。

13GB50058-2014爆炸危险环境电力装置设计规范防爆型式与EPL之间的关系

仪表相关常用防爆形式

防爆基础知识

—1.1方法论和认识论

—

1.1.2

防爆设计原则

EPL

防爆型式5.2.3

防爆电气设备的级别和组别不应低于该爆炸性气体环境内爆炸性气体混合物的级别

和组别，并应符合下列规定：1气体、蒸气或粉尘分级与电气设备类别的关系应符合表5.2.3-1的规定。当存在有两种以上可燃性物质形成的爆炸性混合物时应按照混合后的爆炸性混合物的级别和组别选用防爆设备，无据可查又不可能进行试验时，可按危险程度较高的级别和组别选用防

爆电气设备。对于标有适用于特定的气体、蒸气的环境的防爆设备，没有经过鉴定，不得使用于其他的气体环境内。气体、蒸气或粉尘分级设备类别ⅡAⅡA、ⅡB或ⅡCⅡBⅡB或ⅡCⅡCⅡCⅢAⅢA、ⅢB或ⅢCⅢBⅢB或ⅢCⅢCⅢC

14GB50058-2014

爆炸危险环境电力装置设计规范防爆基础知识

—表5.2.3-1气体、蒸气或粉尘分级与电气设备类别的关系1.1方法论和认识论

—

1.1.2

防爆设计原则分类分级,电气设备温度组别电气设备允许最高表面温度(℃)气体/蒸气的引燃温度(℃)适用的设备温度级别T1450>450T1～T6T2300>300T2～T6T3200>200T3～T6T4135>

135T4～T6T5100>100T5～T6T685>85T65.2.3

防爆电气设备的级别和组别不应低于该爆炸性气体环境内爆炸性气体混合物的级别

和组别，并应符合下列规定：2

Ⅱ类电气设备的温度组别、最高表面温度和气体、蒸气引燃温度之间的关系符合表5.2.3-2的规定。

15表5.2.3-2

Ⅱ类电气设备的温度组别、最高表面温度和气体、蒸气引燃温度之间的关系GB50058-2014

爆炸危险环境电力装置设计规范防爆基础知识

—1.1方法论和认识论

—

1.1.2

防爆设计原则分组条文说明，3款是在《爆炸性环境第15部分：电气装置的设计、选型和安装》GB／T3836.15-2017第5.6.3.1条的基础上修改而来，本通用规范仅给出了确定Ⅲ类电气设备的最高表面温度的原则，具体方法请参见上述标准。应用于爆炸性粉尘环境的电气设备，将直接标出设备的最高表面温度，不再划分温度组别。

例如，用于具有导电性粉尘的爆炸性粉尘

环境ⅢC等级“ia”(EPLDa)电气设备，最高表面温度低于1200℃的表示方法为ExiaⅢCT1200℃

Da或者ExiaⅢCT1200℃

IP20。温度组别或最高表面温度是防爆设备安全性能的基本参数之一，是防爆电气设计最基本的要求，实践证明温度组别或最高表面温度的正确选择可以减少或消除电气设备有可能成为引发爆炸条件的点燃源。3.1.4

防爆电气设备的级别和组别不应低于该爆炸性环境内可燃性物质的级别和组别，并

应符合下列规定：3Ⅲ类电气设备的最高表面温度应由相关粉尘的最低点燃温度减去安全裕度确定

16《爆炸性环境电气工程通用规范》（征求意见稿）防爆基础知识

—粉尘环境电气设

备最高表面温度1.1方法论和认识论

—

1.1.2

防爆设计原则。类别级别爆炸气体温度组别T1T2T3T4T5T6Ⅰ甲烷ⅡA乙烷、丙烷、丙酮、苯乙

烯、氯苯、甲苯、苯、氨、

一氧化碳、甲醛、苯氨丁烷、甲醇、乙

醇、丙烯、氯乙

烯、醋酸丁酯、

乙酸戊酯戊烷、巳烷、

庚烷、葵烷、辛烷、汽油、氯丁烷乙醚、

三甲

胺亚硝酸乙酯ⅡB焦炉煤气、环丙烷、丙烯晴环氧乙烷、2-环

氧丙烷、乙烯、1,3-丁二烯二甲醚、硫化

氢、四氢呋喃、

丙烯醛四氟

乙烯、

二乙

醚ⅡC水煤气、氢气乙炔二硫化碳硝酸乙酯具体可以查阅，GB/T3836.11-2017爆炸性环境第11部分：气体和蒸气物质特性分类试验方法和数据

附录B（资料性附录）物质特性数据列表

17防爆基础知识

—爆炸性气体分级、分组举例1.1方法论和认识论

—

1.1.2

防爆设计原则4.2燃烧特性l

闪点l爆炸极限(LEL、UEL)l极限氧气浓度(LOC)4.3

点燃要求l最小点燃能量l爆炸性环境最低点燃温度l粉尘层的最低点燃温度4.4爆炸特性l最大爆炸压力l最大爆炸压力上升速率l最大试验安全间隙EPL防爆型式防爆形式Ga本质安全型“ia”Gb隔爆型d增安型“e”①本质安全型“ib”正压型“px”

、

“py”Gc本质安全型

“ic”

正压型“pz”分级设备类别ⅡAⅡA、ⅡB或ⅡCⅡB或ⅡCⅡCⅡCⅢAⅢA、ⅢB或ⅢCⅢBⅢB或ⅢⅢCⅢC区域EPL0区Ga1区Ga或Gb2区Ga、Gb或Gc20区Da21区22区Da、Db或Dc温度组别适用的设备温度级别T1T1～T6T2T2～T6T3T3～T6T4T4～T6T5T5

T6T6T6n

认识论

18SY/T6340-2010

（NFPA77：2007，

IDT）

防静电推荐作法GB25285.1-2010爆炸性环境爆炸预防和防护第1部分_基本原则和方法防爆基础知识

—GB50058

、GB3836

、AQ3009

、GB

12476

、GB25286

、IEC60079

、API

RP

5051.1方法论和认识论

—

1.1.2

防爆设计原则分类、分级爆炸三要素分区→

EPLEPL→

防爆形式分组n

方法论ⅢB或ⅢCⅡBDa或DbT1～T6T5～T6隔爆型“d”21区ⅢBT1防爆型式序号防爆型式代号中国IEC技术措施1通用要求GB

3836

1IEC

60079-02隔爆外壳dGB

3836.2IEC

60079-1隔离点燃源3增安型eGB

3836.3IEC

60079-7防止产生点燃源4本质安全型ia、ib、icGB

3836.4IEC

60079-11IEC

60079-25IEC

60079-27限制点燃源能量5正压外壳型pGB/T

3836.5IEC

60079-2危险物质与点燃源隔离6液浸型oGB/T

3836.6IEC

60079-6危险物质与点燃源隔离7充砂型qGB/T

3836.7IEC

60079-5危险物质与点燃源隔离8“n”型nA、nC、nRGB

3836.8IEC

60079-15减少能量或防止产生点燃

源9浇封型ma、mbGB

3836.9IEC

60079-18危险物质与点燃源隔离10粉尘防爆型tD、mD、iaD、pDGB

12476IEC61241-1-1外壳防护、限制点燃源能

量、限制表面温度12补充要求GB/T

3836.15IEC

60079-14设法排除爆炸三要素中的一个或几个，使产生爆炸的危险降低到一个可接受的程度

19防爆基础知识

—1.1方法论和认识论

—

1.1.2

防爆设计原则防爆型式和技术措施符号防爆型式对应EPL“nA”无火花EPL

Gc“nC”火花保护EPL

Gc“nR”限制呼吸EPL

Gc“nL”限能EPL

Gc“o

”油浸型EPL

Gb“px”正压型EPL

Gb或Mb“py”正压型EPL

Gbpz正压型EPL

Gc“q”充砂型EPL

Gb或Mb“d”“ib”符号防爆型式对应EPL隔爆型EPL

Gb或Mb“e”增安型EPL

Gb或Mb或Gc“ia”本质安全型EPL

Ga或Ma本质安全型EPL

Gb或Mb“ic”本质安全型EPL

Gc“ma”浇封型EPL

Ga或Ma“mb”EPL

Gb或Mb“mc”浇封型EPL

Gc29.3爆炸性气体环境防爆标志防爆标志应包括：a

）符号Ex，表明电气设备符合第1章所列专用标

准的一个或多个防爆型式；b）所使用的各种防爆型式符号如下：a）b）c）d）e）符号Ex防爆型式符号类别符号温度组别设备保护级别ExiaT6Gaa）符号Ex；b）防爆型式符号c）类别符号：d）对于Ⅱ

类电气设备，表示温度组别的符号。e）如果适用，设备保护级别“Ga”、“Gb”

、

“Gc”

“Ma”或“Mb”

20防爆基础知识

—1.1方法论和认识论

—

1.1.2

防爆设计原则GB3836.1-2010b）

防爆型式符号浇封型防爆标志应包括ⅡC“pz

”油浸型正压型、

。无防爆合格证的仪表，安装在隔爆外壳内，或者安装在正压外壳内，是否需要整体认证

?是否可以安装在爆炸性环境？

无防爆认证的仪表安装在现场的防爆箱内是

否整体可认为满足防爆要求？

21防爆基础知识

—1.1方法论和认识论

—1.1.3

如何读标准3术语和定义3.5

电缆引入装置

cablegland允许将一根或多根电缆或光缆引入电气设备内部并能保证其防爆型式的装置。允许将根或多根电缆或光缆引入电气设备内部并能保证其防爆型式的装置3.5.4

Ex电缆引入装置

Excablegland与设备外壳分开试验，可作为一种设备单独取证，并可安装于设备外壳上的电缆引入装置。3.20

Ex元件

Excomponent

不能单独使用并带有符号“U”，当与电气设备或系统一起使用时，需附加认证的

爆炸性环境用电气设备的部件或组件（

Ex电缆引入装置除外）,

一

。。3.37符号“U”symbol“U”用于表示Ex元件的符号。

注：符号“U”用于表明设备是不完整的

不经进

步评定不适合安装使用。3.6

防爆合格证

certificate用于确定设备符合标准的要求、型式试验和适应的例行试验的文件。证书可针对GB3836.1-2010爆炸性环境

第1部分：设备

通用要求

22防爆基础知识

—1.1方法论和认识论

—1.1.3

如何读标准,证程序，但不能替代整体取证。 Ex元件防爆合格证

可以简化整体取

Ex设备或Ex元件13

Ex元件Ex元件应满足附录B的规定，且可以是：a）空外壳；或b）与设备一起使用，并且符合第1章所列一种或几种防爆型式的元件或组件。13.2

安装Ex元件可：a）完全装在设备外壳内（如增安型接线端子电流表加热器或指示器

隔爆外壳开关元件或恒温器、浇封型开关元件或恒温器、本质安全型电源）；或b）完全装在设备外壳外部（如增安型接地端子，本质安全型传感器）；或c

）部分装在设备外壳内部，部分装在外部（如隔爆外壳按钮开关、限位开关或指示灯、增安型电流表、本质安全型指示器）。13.1总则Ex元件防爆合格证，可以简化整体取

证程序但不能替代整体取证

GB3836.1-2010爆炸性环境

第1部分：设备

通用要求

23防爆基础知识

—1.1方法论和认识论

—1.1.3

如何读标准、、、,

。Ex元件防爆合格证，可以简化整体取

证程序，但不能替代整体取证。,验和/或评定（例如：检验或评定表面温度、元件至周围导电部件的电气间隙和爬电距离）。13.4安装在设备外部Ex元件安装在外壳外部或部分在外部分在内时，应对Ex元件与外壳的接触面进行检验或评定，以确定其是否符合有关防爆型式及26.4规定的外壳试验的要求。GB3836.1-2010爆炸性环境

第1部分：设备

通用要求

24Ex元件完全安装在外壳内部时

应仅对作为单独元件不能检验或评定的部分进行检防爆基础知识

—1.1方法论和认识论

—1.1.3

如何读标准13.3安装在设备内部10对隔爆外壳“d”的补充要求10.1

总则

仅有Ex元件防爆合格证(带有符号“U”)的隔爆外壳不得安装

它们应与设备组装在一

起取得设备防爆合格证。设备不经重新评定不能改变设备的内部元件,

因为忽视条件变化会导致压力重叠、温

度组别变化或其他类似的可能使防爆合格证失效的情况11对增安型“e”的补充要求11

1

总则不应安装仅有Ex元件外壳证书(带有符号“U”)的增安型外壳。通常整体装配后应取

得设备防爆合格证。13对正压外壳型“p”的补充要求13.1

总则不应安装仅有Ex原件外壳证书(带有符号“U”)的正压型外壳。整套设备应有设备防爆

合格证GB/T3836.15-2017爆炸性环境

第15部分：电气装置的设计、选型和安装

25防爆基础知识

—1.1方法论和认识论

—1.1.3

如何读标准11.1。。,3术语和定义3.18

Ex元件外壳

Excomponentenclosure具有Ex元件防爆合格证、内装设备不确定的空隔爆外壳。当设备整机取防爆合格证时该外壳不须重复进行型式试验。Ex元件防爆合格证

可以简化整体取（规范性附录）作为Ex元件的空隔爆外壳D.1对空外壳颁发Ex元件防爆合格证的目的是使隔爆外壳的制造商在内部装置不确定

时可取得防爆合格证，以便使第三方可利用此外壳，在取得完整设备的防爆合格证时不需要重复所有的型式试验。当需要完整的设备防爆合格证时，不需要取得空外壳的

Ex元件防爆合格证。GB3836.2-2010爆炸性环境

第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备

26防爆基础知识

—1.1方法论和认识论

—1.1.3

如何读标准,证程序，但不能替代整体取证。附录D总则设备防爆合格证，但它使取得设备防爆合格证更容易。Ex元件防爆合格证的持有者应确保：a）结构与Ex元件防爆合格证中提及的文件中规定的原始设计一致；D.3.1适用时，Ex元件外壳应满足GB3836

．1-2010和本部分的要求。D.3.2

Ex元件外壳基本上是正方形、长方形或横截面锥度不超过10％的圆筒形。元件防爆合格证中提及的文件中规定的原始设计致b）进行需要的出厂过压试验；和c）满足Ex元件防爆合格证中规定的限制条件。

D.3

Ex元件外壳的要求注：当主要尺寸与任何其他主要尺寸之间的比值，Ⅰ类、ⅡA类和ⅡB类超过4：1及ⅡC类超过2：1时，可能需要另外考虑。D.2

绪言该附录包含了空隔爆外壳的Ex元件外壳防爆合格证的要求。这并不是取消随后的GB3836.2-2010爆炸性环境

第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备

27防爆基础知识

—具体细节，全貌及细节了解有助于方法论和认识论的理解。1.1方法论和认识论

—1.1.3

如何读标准,

,

。应适当地重现外壳的横截面。当需要用隔板来处理样品时，点燃源和压力记录装置应放在隔板两侧，同时测量压力。面面积的80％，隔板应放置在主轴线的2/3处，且与次轴线平行。隔板应适当地重现外壳的

横截面。对于ⅡC类Ex元件外壳，参考压力应根据15.1.2的规定测量，在外壳内放置一隔板，隔板的面积约为外壳横截面面积的60％隔板应放置主轴线的2/3处且与次轴线平行隔板。D.3.5不应在Ex元件外壳上再钻孔，无论是机械用孔，还是电气用孔，不管是盲孔还是通孔,

Ex元件外壳防爆合格证中另有规定时除外。D.3.6对于I类、ⅡA类和ⅡB类Ex元件外壳，参考压力应根据15.1.2的规定测量，进行试验的样品需要按下面的要求修改：-

当主要尺寸比例不超过2：1时，没有必要对样品进行修改；-对于其他所有允许的结构，需要在外壳内另外放置一隔板，隔板的面积约为外壳横截D.3.3旋转电机的外壳不能作为Ex元件外壳进行评定。注：“电机”是指的外壳被充分填满的电动机。D.3.4

Ex元件外壳应具备适当的措施和足够的位置安装内部元件GB3836.2-2010爆炸性环境

第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备

28防爆基础知识

—1.1方法论和认识论

—1.1.3

如何读标准,-(对于I类、ⅡA类和ⅡB类Ex元件外壳)只要在每一横截面上至少有20％的面积

可使气体的流动不受阻碍，爆炸的扩散不受限制，内装元件可随意布置。如果每一区域在任何方向上有至少12.5mm长的空间则这些单独的释放区域就可以合并计算。-(对于Ⅱc类Ex元件外壳)只要在每一横截面上至少有40％的面积可使气体的流动

不受阻碍

爆炸的扩散不受限制

内装元件可随意布置

如果每

区域在任何,

,

。如果每一区域在任何方向上有至少12.5mm长的空间，则这些单独的释放区域就可以合并计算。-特殊结构要求的附加限制，例如：观察窗的最高工作温度。-不应包含旋转电机或其他产生涡流的设备。-不应使用充油型断路器和接触器。-(超出-20℃~+40℃之外的)环境温度范围。D.3.10在Ex元件外壳的防爆合格证中应给出下列限制条件：-孔的最大数量、最大尺寸及其位置应直接说明或参考图纸。GB3836.2-2010爆炸性环境

第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备

29具体细节，全貌及细节了解有助

于方法论和认识论的理解。防爆基础知识

—1.1方法论和认识论

—1.1.3

如何读标准D.4利用Ex元件外壳证书申请设备防爆合格证D.4.1程序已取得Ex元件外壳防爆合格证的电气设备外壳，如果符合D.3.2中规定的要求，可考虑并入符合GB3836

．1-2010和本部分的设备防爆合格证，通常不需要重复这些已

经符合Ex元件外壳的要求。对规定允许替代和省略的设备，以及外壳内的安装条件应在准备的文件中加以说明,以便能够验证是否符合Ex元件外壳防爆合格证中限制的范围。在Ex元件外壳防爆合格证中允许的孔可以由Ex元件外壳制造商提供或在设备制造商和Ex元件外壳制造商之间协商。D.4.2

限制使用条件除了符合限制条件之外，应考虑并确定所有的使用情况符合GB3836.1-2010和本部分的相关规定。GB3836.2-2010爆炸性环境

第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备

30防爆基础知识

—1.1方法论和认识论

—1.1.3

如何读标准

1.2基本概念和原理防爆基础知识——1.2基本概念和原理

31形成燃烧和爆炸必须同时具备以下三个条件，缺一不可。

爆炸性物质：如氢气、汽油等；

助燃剂：如空气（氧气）等；

点燃源：如电火花（电弧）、热表面等。以上三个条件（称为爆炸三要素）必须同时存在，并且爆

炸性物质与空气的混合浓度应处于爆炸极限范围内，才能产生爆炸。4.4爆炸特性l最大爆炸压力l最大爆炸压力上升速率l最大试验安全间隙

4.3

点燃要求

l最小点燃能量

l爆炸性环境最低点燃温度l粉尘层的最低点燃温度4.2燃烧特性l

闪点l爆炸极限(LEL、UEL)l极限氧气浓度(LOC)防爆基础知识

—1.2基本概念和原理

—

1.2.1爆炸三要素

32 GB25285.1-2010爆炸性环境爆炸预防和防护第1部分_基本原则和方法爆炸三要素n

爆炸三要素一,灾和爆炸的可能性降到尽可能低。l隔爆外壳“d”为抑制型，控制爆炸范围在隔爆外壳内；l增安型“e”为预防免除型，对设备进行增加安全度的设计与制造，排除了通常产

生火花和热表面的组件、接线和布线，从而防止成为点燃源；l本质安全型“i”为预防限制型，控制点燃源，限制火花能量和限制温度；l正压外壳型“p”为分离型，排除爆炸性物质。防爆基础知识

—1.2基本概念和原理

—

1.2.1爆炸三要素

33电气仪表设备的防爆技术措施是设法排除爆炸三要素中的

个或多个要素

使出现火

.n电气设备防爆技术基本原理增安型“e”（电弧、火花、热表面）正压外壳型“p

”本质安全型“i”隔爆外壳“d”GB3836.1-2010爆炸性环境

第1部分：设备

通用要求3术语和定义3.22爆炸性环境

explosiveatmosphere在大气条件下可燃性物质以气体蒸气粉尘纤维或飞絮的形式与空气形成的混

合物，被点燃后，能够保持燃烧自行传播的环境。3.23爆炸性粉尘环境

explosivedustatmosphere在大气条件下可燃性物质以粉尘纤维或飞絮的形式与空气形成的混合物被点燃后，能够保持燃烧自行传播的环境。3.24爆炸性气体环境

explosivegasatmosphere在大气条件下可燃性物质以气体或蒸气的形式与空气形成的混合物被点燃后能够保持燃烧自行传播的环境。防爆基础知识

—1.2基本概念和原理

—

1.2.1爆炸三要素

34和仪表相关的爆炸性物质主要指可燃性气体蒸气粉尘纤维或飞絮和仪表相关的爆炸性物质主要指：可燃性气体、蒸气、粉尘、纤维或飞絮n

爆炸三要素

——爆炸性物质爆炸性物质,

,

,,

、

，,

、

、

、序号物质名称级别引燃温度

组别引燃温度(℃)闪点爆炸极限V%相对密度下限上限ⅡA级

一、烃类链烷类1甲烷ⅡAT1537气态5.0015.000.603丙烷ⅡAT2432气态2.0011.101.5035石脑油ⅡAT3288<-181.105.902.5039燃料油ⅡAT3220～300>550

7050

00<1

0041柴油ⅡAT322043～870.606.507.00五、含氨化合物100氨ⅡAT1651气态15.0028.000.60ⅡB级

一、烃类122乙烯ⅡBT2450气态2.7036.001.00ⅡC级151氢ⅡCT1500气态4.0075.000.10n

爆炸三要素

——爆炸性物质（续）

GB

50058-2014爆炸危险环境电力装置设计规范防爆基础知识

—1.2基本概念和原理

—

1.2.1爆炸三要素

35附录C

表C

可燃性气体或蒸气爆炸性混合物分级、分组可燃性气体或蒸气举例220～300燃料油<1.0050.000.70>55ⅡA39T35.3确定有效点燃源的存在5.3.2

热表面5.3.3火焰和热气体（包括热颗粒）5.3.4机械产生的火花5.3.5

电气设备5.3.6杂散电流、阴极防腐措施5.3.7

静电5.3.8

雷电5.3.9

104

Hz～3×1012

Hz射频（RF）电磁波5.3.103×1011

Hz～3×1016

Hz电磁波5.3.11

电离辐射5.3.12超声波5.3.13绝热压缩和冲击波5.3.14放热反应（包括粉尘的自燃）防爆基础知识

—1.2基本概念和原理

—

1.2.1爆炸三要素GB25285.1-2010爆炸性环境爆炸预防和防护第1部分_基本原则和方法

36

网络统计，和GB25285.1-2010无关n

爆炸三要素

——

点燃源

点燃源举例

爆炸性环境

第

部分

设备

通用要求6对所有电气设备的要求6.6

电磁能和超声波能辐射的设备。注：使用较高功率辐射源的其他指南见CLC/TR50427《可燃性气体被射频偶然点燃的评定

指南》。6.6.1射频源射频为（9kHZ～60GHz）的连续发射和脉冲时间超过热起燃时间的脉冲发射的阈功率

,不应超过表4的值。不允许用户对程序进行设定或对软件进行控制。设备类别阈功率/W热起燃时间（平均时间）/μsⅠ类6200ⅡA类6100ⅡB类3.580ⅡC类220Ⅲ类6200注：由于有较大的安全系数，这些值适用于Ma、Mb、Ga、Gb、Gc、Da、Db、Dc级别的设备防爆基础知识

—1.2基本概念和原理

—

1.2.1爆炸三要素

37n

电磁能和超声波能辐射的设备能量等级不应超过下列规定值全面了解GB3836.1-2010

1表4射频阈功率:设备类别阈功率Zth/μJⅠ类1500ⅡA类950ⅡB类250ⅡC类50Ⅲ类15003术语和定义（略）3.32射频

radiofrequencies3.32.1平均时间

averagingtime3.32.2连续发射

continuoustransmission3.32.3脉冲发射

pulsedtransmission3.32.4热起燃时间

thermal

initiationtime3.32.5

阈能量

thresholdenergy3.32.6

阈功率

thresholdpowern

电磁能和超声波能辐射的设备（续）

GB

3836.1-2010

爆炸性环境

第1部分：设备

通用要求对于脉冲时间比热起燃时间的脉冲雷达或其他发射形式，阈能量Zth不应超过表5的值。防爆基础知识

—1.2基本概念和原理

—

1.2.1爆炸三要素

38表5射频阈能量,E.1

历史背景人们历来认为不是所有的防爆型式都能提供相同的等级,

以确保不出现可能的点燃

GB3836

15安装标准对具体的危险区域规定了具体的防爆型式

其选型依据是统,环境出现的或然率。通常情况下,它既不考虑爆炸潜在的因果关系,也不考虑其他因素,如物料毒性,而真正的危险评定是要考虑所有因素的。。GB3836.15计学原理,

即爆炸性环境出现的可能性或频次越大,其要求的安全程度就越高,

以避免

点燃源可能形成点燃危险。危险场所(通常不包括煤矿)根据危险程度划分区域

危险程度的界定是根据爆炸性本附录阐述了用“设备保护级别”(EPL)的方法对设备危险进行评定的概念。

EPL概念的引入能够使现有的防爆设备选型有了替代方法。附

录

E(资料性附录)用“设备保护级别

”的方法对防爆设备进行危险评定的介绍防爆基础知识

—1.2基本概念和原理

—

1.2.2

设备保护级别

39GB

3836.1-2010爆炸性环境第1部分：设备通用要求n

设备保护级别此之前,Exia等级的设备被视为唯一可用于0区的设备。大家已经公认,根据内在的点燃危险识别和标志所有产品是有益的,这会更易于设备选型,适用时,能更适合用这种危险评定方法。气体的量小,而爆炸对生命和财产产生的危害可降低,那么,对于偏远的、安全可靠的业

主来说,

以“2区型”电动机驱动的小型泵站甚至在1区使用,可能是合理的。 随着GB3836.20“0区用设备的附加要求”第一版的发布,情况就变得愈加复杂。在不同区域选择设备历来都是以防爆型式为基础,在有些情况下,防爆型式又可按其使用的区域划分为不同的保护等级,例如,本质安全型分为“ia”和“ib”保护等级,浇封型“m”标准中包括两个保护等级“ma”和“mb”。为了弥补这一缺失,设备操作人员又常常凭直觉来判定将危险区域扩大(或限定),典型的例子是将“1区型”船用设备安装于海上石油平台的2区,这样,

即使是在完全出现

非预期的气体长时间释放的情况下船用设备依然能防爆。另一方面,如果形成爆炸性过去,设备选型标准在设备的防爆型式和其可使用的区域之间已经形成了固定的关

系。如先前所述,在IEC的防爆标准体系中还从未考虑过爆炸潜在的因果关系,而这一因

果关系又确实存在。防爆基础知识

—1.2基本概念和原理

—

1.2.2

设备保护级别

40GB

3836.1-2010爆炸性环境第1部分：设备通用要求n

设备保护级别表E.1EPL与区的传统对应关系（没有附加危险评定）设备保护级别区Ga

0Gb

1Gc

2Da

20Db

21Dc

22危险区域设备保护级别（EPL）0区Ga1区2区Ga、Gb或Gc20区Da21区Da或Db

22区

Da、Db或DcGB50058-2014爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范5.2.2危险区域划分与电气设备保护级别

的关系应符合下列规定：1爆炸性环境内电气设备保护级别的选择应符合表522-

1的规定

强制条款

,

,设备。(对煤矿瓦斯环境不直接适用,

因为区的概念通常不适用于煤矿)见表E.1。防爆基础知识

—1.2基本概念和原理

—

1.2.2

设备保护级别

41对于大多数情况由于特有的潜在爆炸因果关系

预定下列情况适用于危险区域使用的GB

3836.1-2010爆炸性环境第1部分：设备通用要求表5.2.2-1爆炸性环境内电气设备保护级别的选择n

设备保护级别Ga或Gb5.2.2。Wherethe

EPLsareidentifiedintheareaclassificationdocumentation,those

requirementsforselectionoftheequipmentshallbefollowed.AsanalternativetotherelationshipgiveninTable

1

between

EPLs

andzones

，EPLs

can

bedeterminedonthebasisofarisk

，i.e.taking

intoaccountthe

consequences

ofan

ignition.Thismay，undercertaincircumstances

，requirea

higherEPLor

permit

a

lower

EPLthanthatdefined

in

Table

1.

Refer

to

IEC60079-10-1and

IEC60079-10-2.ZoneEquipmentprotectionlevels（EPLs）0“Ga”1“Ga”

or

“Gb”2“Ga”、“Gb”or

“Gc”20“Da”21“Da”

or

“Db”22“Da”、“Db”or

“Dc”5.3

Relationshipbetweenequipmentprotectionlevels（EPLs）

andzonesWhereonlythezonesare

indentifiedintheareaclassificationdocumentation,thenthe

relationshipbetweenEPLsandzonesfromTable

1shall

befollowed.IEC60079-14-2013explosive

atmospheres-part14electricalinstallationsdesignselectionanderection防爆基础知识

—1.2基本概念和原理

—

1.2.2

设备保护级别

42Table1-Equipmentprotectionlevels（EPLs）

where

only

zones

are

assigned可以根据风险分析确定。施的区域。2.0.14

区

zone爆炸危险区域的全部或一部分。按照爆炸性混合物出现的频率和持续时间可分

为不同危险程度的若干区域。2.0.10爆炸性气体环境

explosivegasatmosphere在大气条件下，气体或蒸气可燃物质与空气的混合物引燃后，能够保持燃烧自行

传播的环境。2.0.24爆炸性粉尘环境

explosivedustatmosphere在大气环境条件下，可燃性粉尘与空气形成的混合物被点燃后，能够保持燃烧自

行传播的环境防爆基础知识

—1.2基本概念和原理

—

1.2.3爆炸危险区域和分区

GB50058-2014爆炸危险环境电力装置设计规范2.0.12爆炸危险区域

hazardousarea爆炸性混合物出现的或预期可能出现的数量达到足以要求对电气设备的结构、安装和使用采取预防措施的区域。2.0.13非爆炸危险区域

non-hazardousarea爆炸性混合物出现的数量不足以要求对电气设备的结构、安装和使用采取预防措

43n

爆炸危险区域和分区GB50058-2014爆炸危险环境电力装置设计规范3.2爆炸性气体环境危险区域划分3.2.1爆炸性气体环境应根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间分为0区

1区、2区，分区应符合下列规定：1.

0区应为连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境；21区应为在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境；3.

2区应为在正常运行时不太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。防爆基础知识

—1.2基本概念和原理

—

1.2.3爆炸危险区域和分区

44n

爆炸危险区域和分区、.GB50058-2014爆炸危险环境电力装置设计规范3.2.1

以往的区域划分中，对于爆炸性混合物出现的频率没有较为明确的定义和解释，实

际工作中较难掌握。参考《石油设施电气设备安装一级0区、1区和2区划分的推荐方法》API

RP505-2002中关于区域划分和爆炸性混合物出现频率的关系，给出了可以根据爆炸性混合物出现频率来确定区域等级的一种方法（见表1）。防爆基础知识

—1.2基本概念和原理

—

1.2.3爆炸危险区域和分区

区域爆炸性混合物出现频率0区1000h/及以上

10%1区大于10h/a，且小于1000h/a：0.1%～10%2区大于1h/a，且小于10h/a：0.01%～0.1%非危险区小于1h/

0

01%注：表中的百分数为爆炸性混合物出现时间的近似百分

比（一年8760h，按10000h计算）。

45表1区域划分和爆炸性混合物出现频率的关系n

爆炸危险区域和分区1000h/a及以上：10%小于1h/a：0.01%非危险区0区

防爆标准规范介绍

46

47

法律法规标准规范2.1

防爆标准体系——,、、

、,,

。粉尘环境中安装的插座开口的一面应朝下，且与垂直面的角度不应大于60°。7爆炸性环境内设置的防爆电气设备应符合现行国家标准《爆炸性环境第1部分：设备布置在爆炸性环境以外。当需设在爆炸性环境内时，应布置在爆炸危险性较小的地点。2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。3爆炸性环境内的电气设备和线路应符合周围环境内化学机械热霉菌以及风沙等不同环境条件对电气设备的要求。4在爆炸性粉尘环境内，不宜采用携带式电气设备。5爆炸性粉尘环境内的事故排风用电动机应在生产发生事故的情况下在便于操作的地方设置事故启动按钮等控制设备。6在爆炸性粉尘环境内，应尽量减少插座和局部照明灯具的数量。如需采用时