IEC 60079-182025 爆炸性环境第18部分封装“m”的设备保护标准立项发展报告

爆炸性环境第18部分：封装“m”的设备保护标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ExplosiveAtmospheres-Part18:EquipmentProtectionbyEncapsulation"m"摘要爆炸性环境用电气设备的安全防护是石油、化工、煤炭、制药等易燃易爆行业安全生产的核心保障。随着工业数字化转型和智能制造战略的深入推进，封装“m”保护型式因其在不规则外形设备、小型电子元器件及本安型产品互连等方面展现出的独特技术优势，正获得越来越广泛的应用场景。本报告围绕国际电工委员会（IEC）发布的IEC60079-18:2025《爆炸性环境第18部分：封装“m”的设备保护》标准展开系统分析，首先梳理了该标准的立项背景与技术演进脉络，阐述了从早期简单树脂浇封向现代化封装保护技术体系发展的历程；继而深入解析了2025版标准在技术架构、封装材料、热学管理、型式试验及标志要求等方面的核心技术修订内容；重点分析了标准对设备制造商、检测认证机构及最终用户三方的差异性影响，并对其在工业安全、合规认证及国际贸易中的多维价值进行了评估；最后对该标准的后续发展方向和技术趋势进行了展望。本报告旨在为相关企业开展产品研发设计、防爆技术升级及国际市场准入提供系统性参考依据，助力行业整体防爆安全水平的持续提升。关键词：爆炸性环境；封装保护；IEC60079-18；防爆技术；设备保护等级；型式试验；国际标准Keywords:Explosiveatmospheres;Encapsulationprotection;IEC60079-18;Explosionprotectiontechnology;Equipmentprotectionlevel(EPL);Typetesting;Internationalstandards一、引言爆炸性环境广泛存在于石油天然气开采、炼油化工、煤炭开采、粮食加工、医药制造等众多工业领域。在这些环境中，电气设备正常运行或故障状态下产生的电弧、火花或高温表面均可能成为点燃源，引发灾难性爆炸事故。据统计，全球范围内因爆炸性环境电气设备失效所导致的重大安全事故时有发生，造成严重的人员伤亡和财产损失。因此，对爆炸性环境用电气设备实施严格的防护设计和标准化管理，始终是国际工业安全领域关注的焦点议题。国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission，IEC）下属的TC31（爆炸性环境用电气设备技术委员会）负责制定和维护爆炸性环境用电气设备的国际标准体系，即IEC60079系列标准。该系列标准涵盖了爆炸性环境下电气设备的通用要求及各类保护型式，包括隔爆外壳“d”、增安型“e”、本质安全型“i”、正压外壳“p”、油浸“o”、浇封“m”等。其中，IEC60079-18专门针对封装“m”保护型式作出规定，是确保该类设备安全性能的核心技术文件。2025年6月19日，IEC正式发布IEC60079-18:2025版标准，替代此前版本，成为封装“m”保护型式最新的国际技术要求。该标准的修订发布不仅反映了国际防爆技术领域的最新研究成果和工程实践经验，也对全球防爆电气设备的设计制造、检测认证和市场准入产生了深远影响。在此背景下，系统梳理该标准的立项发展脉络、深入解读其技术内容、全面评估其行业影响，对于我国防爆电气行业把握国际标准动态、提升技术能力和增强国际竞争力具有重要的现实意义。二、标准立项背景与技术演进（一）封装“m”保护技术原理概述封装“m”保护是一种将可能产生电弧、火花或危险高温的电气元件完全封装在化合物（如环氧树脂、硅橡胶、聚氨酯等）中，使其在正常运行和认可的异常条件下不能引燃周围爆炸性环境的设备保护型式。其核心防护理念在于通过封装材料将潜在的点燃源与爆炸性环境物理隔离，从而消除点燃的可能性。与隔爆外壳“d”通过承受爆炸压力并阻止火焰传播的原理不同，封装“m”不依赖于外壳的机械强度，而是依赖封装材料的完整性和绝缘性能，因而特别适用于小型化、复杂外形及高密度集成的电气设备。（二）标准发展历程IEC60079-18标准的制定工作始于20世纪90年代。1992年，IECTC31正式启动了封装“m”保护型式的国际标准化工作，旨在统一各成员国在浇封技术方面的差异化要求。1996年，IEC60079-18第一版正式发布，确立了封装“m”保护的基本框架和试验方法，成为该领域首部国际标准。此后，随着封装材料科学、制造工艺和测试技术的持续进步，以及工业界对设备小型化、高性能化需求的不断提升，该标准经历了多次修订。2004年发布了第二版，引入了设备保护级别（EPL）概念，将封装“m”保护细分为Ma、Mb、Mc三个级别，分别对应煤矿瓦斯环境、除煤矿以外的气体环境和煤矿以外的粉尘环境的不同保护要求。2009年发布了第三版，进一步细化了对封装工艺、材料特性及例行试验的技术要求。2014年发布了第四版，结合IEC60079-0通用要求的修订，对结构要求、热学参数测定和型式试验项目进行了全面更新。2025年发布的第五版（即本报告所述版本），则在前版基础上进一步响应工业数字化和新技术应用的需求进行了全面修订。（三）2025版标准修订驱动力IEC60079-18:2025版的修订发布，受到多方面因素的驱动。技术驱动方面：随着电力电子技术的快速发展，碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等宽禁带半导体器件在防爆电气设备中得到日益广泛的应用，其高频、高温、高压的工作特性对封装材料和热管理设计提出了更高要求；同时，智能传感器、无线通信模块等微型化电子组件在爆炸性环境中的部署需求快速增长，传统封装技术面临新的技术挑战。这些技术进步推动了标准技术内容的系统性升级。市场需求方面：全球能源结构转型和工业数字化转型加速推进，石油化工行业的智能化改造、氢能产业链的快速布局以及锂电池储能系统的大规模应用，为封装“m”保护技术开辟了新的应用蓝海。新兴应用场景对设备的小型化、集成化、智能化以及全生命周期管理能力提出了全新要求，促使标准适时修订以回应产业需求。国际协调方面：IEC60079系列各分标准之间需要保持技术要求的协调一致。IEC60079-0通用要求标准的修订、IEC60079-11本质安全型标准的更新以及IEC60079-35沼气报警仪标准的制定，均对封装“m”标准的相应内容提出了衔接性修订需求。此外，国际防爆设备认证体系（IECEx）对标准实施的反馈意见也是推动修订的重要力量。三、标准主要技术内容解析（一）标准结构与适用范围IEC60079-18:2025版标准在结构上延续了IEC60079系列标准的统一框架，主要包括规范性引用文件、术语和定义、结构要求、材料要求、热学要求、电气要求、型式试验、例行试验以及标志要求等章节。标准适用于采用封装“m”保护型式的电气设备及其相关元件，涵盖气体爆炸性环境和粉尘爆炸性环境两大类应用场景，并明确规定了不同设备保护等级（EPL）下的差异化技术要求。（二）核心技术修订内容1.封装材料要求更新2025版标准对封装材料的性能要求进行了全面升级。在材料分类方面，标准将封装材料进一步细化分为热固性树脂类、热塑性材料类、弹性体类和无机封装材料类，针对不同类型材料规定了差异化的性能验证方法。在关键性能指标方面，新版标准加强了对封装材料耐热老化性能、耐化学腐蚀性能和电绝缘性能的考核要求，增加了对材料在极限工作温度下的长期稳定性验证的推荐试验方法。此外，新版标准还对环保型封装材料的应用给予了关注，为无卤阻燃、生物基封装材料等新型环保材料的应用提供了技术路径。2.热学管理要求强化封装“m”保护设备的热学设计是确保安全性能的关键环节。2025版标准在热学要求方面做出了重要修订。其一，标准完善了封装体内温度场分布的测定方法，明确了在额定工作条件下对封装体外表面最高温度和内部元件最高温度的测定程序。其二，针对高功率密度封装应用场景，新增了热循环试验要求，考核封装结构在温度交变载荷下的可靠性和稳定性。其三，标准细化了不同温度组别（T1至T6）对应允许最高表面温度的界定方法，强化了温度组别与设备使用环境之间的对应关系。3.结构设计与工艺要求完善新版标准对封装结构设计和制造工艺提出了更为详尽的要求。在结构设计方面，标准增加了对封装层最小厚度的量化要求，明确规定了封装体与外壳之间的爬电距离和电气间隙的确定方法，补充了对引出线、端子及连接器在封装体内的布置要求。在工艺控制方面，新版标准对封装过程中的气泡控制、固化程度验证、封装体与基板之间的粘接强度等关键工序提出了明确的质量控制要求，要求制造商制定详细的工艺规范并保持可追溯性记录。4.型式试验项目调整2025版标准对型式试验项目进行了系统调整和优化。在保留原有介电强度试验、绝缘电阻试验、热稳定性试验和机械试验等基础性项目的同時，新增了若干针对新兴应用场景的试验项目。这些新项目包括：针对户外应用环境的耐紫外老化试验、针对潮湿环境的防潮试验、针对振动工况的扫频耐久试验等。同时，标准还对部分试验的测试条件、样品数量和合格判据进行了修订，提高了试验方法的科学性和可操作性。5.标志与文件要求修订在标志要求方面，2025版标准与IEC60079-0:2023版的通用标志要求保持了一致，统一了防爆标志的编排格式和内容要素。标准明确要求封装“m”设备应在铭牌上标注防爆标志“Exm”、设备保护级别、温度组别、认证编号及制造商信息等关键内容。在技术文件方面，标准强调了制造商应编制并保存详细的设计资料、风险评估报告、工艺规范和检验记录等技术文件，以确保产品的可追溯性和质量一致性。（三）标准的技术创新点1.数字化转型响应2025版标准在技术层面积极回应了工业数字化转型的趋势。标准新增了对内置智能传感器和通信模块的封装“m”设备的技术要求，允许在封装体中集成温度监测、状态诊断等智能化功能，并对这些附加功能的安全性能提出了保障要求。这一变化为防爆设备的预测性维护和远程运维提供了标准支撑。2.风险评估方法引入新版标准更加突出基于风险的设计理念，要求制造商在设计阶段对设备在爆炸性环境中可能出现的所有点燃场景进行系统识别和风险评估，并将评估结果作为确定封装设计方案和选择设备保护级别的基础依据。这一方法与国际标准化组织ISO12100《机械安全设计通则风险评估与风险减小》的理念保持了衔接。3.复合保护型式技术要求明确针对实际工程中广泛采用的封装“m”与其他保护型式（如本质安全型“i”、隔爆外壳“d”等）的复合应用，2025版标准新增了明确的复合保护技术要求，规定了各保护型式之间的协调配合原则和叠加验证方法，为复合保护设备的设计认证提供了清晰的标准化依据。四、标准实施与行业影响分析（一）对设备制造商的影响IEC60079-18:2025版的发布对防爆电气设备制造商产生了直接而深远的影响。在产品设计层面，制造商需要按照新版标准的热学管理要求重新评估和优化封装结构设计，特别是在高功率密度应用场景下，需要加强热仿真分析和热循环验证能力。在材料选型层面，新版标准对封装材料的性能要求提升，将促使制造商重新评估现有材料供应商体系，加强对材料的批量一致性控制和来料检验。在工艺控制层面，标准对封装工艺的精细化要求将推动制造商导入更先进的自动化封装设备和在线检测系统，提升工艺稳定性和产品一致性。值得关注的是，新版标准的过渡期安排对制造商的研发和生产计划具有重要的时间约束意义。制造商需要在新标准全面实施前完成产品设计的符合性验证和证书转换工作，这对企业的技术储备和资源配置能力提出了较高要求。（二）对检测认证机构的影响对检测认证机构而言，IEC60079-18:2025版的实施意味着试验能力和技术评价体系的全面升级。认证机构需要及时配备新增试验项目所需的测试设备和软件工具，培养掌握新标准要求的技术人员，修订完善内部质量手册和试验操作规程。同时，认证机构还需积极参与IECEx体系框架下的标准培训和能力比对活动，确保认证评价的一致性和国际互认的有效性。（三）对最终用户的影响对于石油化工、煤炭、制药等行业的最终用户而言，采用符合IEC60079-18:2025版要求的设备将获得更高的安全保障水平。新版标准强化了设备在全生命周期内的安全性能要求，有助于降低设备在运行过程中的故障率和安全风险。同时，标准对设备技术文件的完善要求也为用户提供了更为详细的设备使用维护指导，有助于提升用户的设备管理水平和故障诊断能力。此外，智能化和数字化内容的纳入意味着用户未来可以获得具有自诊断和状态监测功能的防爆设备，这为工厂的智能化运维和安全精细化管理创造了良好条件。（四）国际贸易与市场准入影响IEC60079-18作为国际电工委员会发布的国际标准，在全球范围内具有广泛的影响力。目前，绝大多数国家的防爆电气设备国家标准均已采用或参照IEC60079系列标准制定。因此，2025版标准的发布将引发全球范围内的标准更新浪潮：各国标准化机构将陆续启动国家标准版的修订转换工作，IECEx体系将依据新版标准实施新的认证和扩展认证。对于我国防爆电气设备出口企业而言，及时跟踪新版标准的技术要求并完成相关产品的更新认证，是保持国际市场竞争力的必要举措。五、主要起草单位介绍——国际电工委员会爆炸性环境用电气设备技术委员会（IEC/TC31）IEC60079-18:2025标准的制定和维护工作主要由国际电工委员会下属的爆炸性环境用电气设备技术委员会IEC/TC31负责。该技术委员会成立于1948年，是IEC体系中历史最为悠久、技术覆盖最为广泛的技术委员会之一，其秘书处长期由英国标准协会（BSI）承担。IEC/TC31的业务范围涵盖爆炸性环境用电气设备的通用要求、各类保护型式标准、危险区域划分、设备选型安装和维护等全链条标准化工作。截至目前，TC31下设多个分技术委员会（SC）和工作组（WG），已发布国际标准逾百项，形成了完整的爆炸性环境电气安全标准体系。其中，SC31G（非电气设备与防爆系统）负责包含封装“m”在内的非电气防爆标准的制定，而封装“m”标准的具体起草工作由WG31工作组承担。TC31的工作机制体现了高度的国际化协作特征。标准制定过程中，各成员国通过国家委员会提交技术提案和专家意见，工作组通过多轮会议讨论和文件修改逐步凝聚技术共识。在IEC60079-18:2025版的修订过程中，来自德国、中国、英国、美国、法国、日本、韩国等主要成员国的数十位专家参与了草案的讨论和完善，确保标准既体现前沿技术发展水平，又兼顾各国产业发展的实际需求。近年来，IEC/TC31在智能防爆、氢能安全、新能源装备防爆等新兴领域持续布局，相继启动了多项新工作项目。随着全球工业安全技术要求的不断提升和IEC标准国际影响力的持续增强，TC31所制定的标准体系必将在更广泛的领域发挥重要的技术引领和制度保障作用。六、结论与展望IEC60079-18:2025《爆炸性环境第18部分：封装“m”的设备保护》标准的发布，是国际防爆电气标准化进程中的重要里程碑。该标准在系统继承前版技术成果的基础上，积极响应工业数字化转型、新兴应用场景拓展和复合保护技术发展的需求，在封装材料、热学管理、结构工艺、型式试验和文件要求等方面实现了全面技术升级。标准引入的智能化和数字化技术要素、基于风险的设计理念以及明确的复合保护技术要求，不仅提升了封装“m”保护技术的安全水平，也为该技术的应用广度拓展提供了标准化空间。展望未来，封装“m”保护技术将呈现以下发展趋势：首先，随着新能源产业（特别是氢能和锂电池储能）的快速发展，针对大功率、高能量密度封装应用场景的标准需求将更加迫切，封装体的散热设计和热安全管理技术将成为持续优化的重点方向；其次，封装“m”保护与物联网、大数据技术的深度融合将催生更多的智能化防爆设备形态，对标准的适应性提出了更高要求；再次，环保法规对封装材料的环境友好性要求趋严，将推动生物基材料、可回收材料在封装领域的应用研究和标准化工作；最后，IEC60079-18标准与各国国家标准之间的协调互动将持续深化，国际互认的广度和深度将不断提升。对于我国而言，应密切关注IEC60079-18:2025版的实施动态，积极推进相应的国家标准修订转换工作，加强防爆电气领域的技术研究和人才培养，推动国